4月25日，北京国际车展时隔四年再度举办，引发广泛关注。事实上，近期，汽车行业的热度一直居高不下，3月12日，小米第一台汽车正式发布，对于超出预期的销量，雷军略带“凡尔赛”地表示“痛苦”，汽车“有2万多个零部件，涉及到非常多的供应商”，拉动产能的过程远比公众想象中复杂。而在庞大的汽车制造业中，有一个东西虽然不是零件，却对汽车安全至关重要，那就是汽车碰撞假人。
在全球最大的汽车碰撞试验室，我第一次见到它的全貌。如同所有仿生人，汽车假人有着近似真人的轮廓，全身遍布传感器，关节处被零件衔接，以便摆出各种姿势。它们身穿红色的棉T恤和浅灰色短裤，胳膊上的“擦伤”尤为显眼，那是“车祸”的遗留产物。你很快就能察觉，它与商场橱窗中摆放的那种假人模特不同。作为工业标准化的造物，汽车假人钝感而笨重，身体线条总是直来直去，没有明显的起伏。假人的使用则极其耗费体力，一位中等体型的男性假人重达86千克，有位年轻女工程师坦言，在所有类型的汽车假人里，她唯一能抱起的，是个6岁的儿童假人。刘志新是中国汽车技术研究中心有限公司假人项目研究组的负责人，和假人打交道18年，对它的第一印象是高鼻深目的欧美人轮廓——当前市面上通行的假人以欧美人的身体特征为标准，并不能完美地保护中国司机的驾驶安全。目前，刘志新的团队正在研发符合中国人体征的假人。按照我国汽车安全法规规定，汽车使用标准体系的欧美男性假人进行安全测试，刘志新表示，未来更需要围绕保护中国人来设计汽车，假人开发仅仅做到合格线是不够的，最终同样要保护女性，保护儿童和老人，保护所有体型的人的安全。
和你一样，我第一次见到假人是在储存间，那里摆放着十几个假人，高鼻深目的，典型的欧美人轮廓。当时领导带着新人熟悉工作场所，和我讲工作性质、工作内容什么的，还提到了假人的价格，我震惊得不得了，为什么这么贵啊？一个假人最便宜的上百万，贵的上千万，我们常常开玩笑说，一个假人比真人都贵。挺多人会觉得汽车假人是那种很像真人的“人”，但它其实不是很像。毕竟是作为工业标准嘛，它只是人的一种简化，要是完全造成一个真人的模样，成本就更高了。相比于人类，假人的皮肤会硬一点，毕竟得考虑到耐撞性，如果完全仿生的话，那“咔”一撞，假人就烂了。它们的全身遍布传感器，尤其是在车祸时人容易受伤的部位，比如胸部这里有个胸位移（传感器），专门测量人受到撞击时胸部被压缩的情况。每辆新车上市前都要经过上百次的碰撞试验，它是汽车安全性测试的重要项目之一，模拟驾驶员在现实生活中遭遇交通事故，我们观察车的安全系统如何发挥作用。碰撞试验通常分为两个阶段，一个是研发阶段，为了保证车辆的稳定性，研发者自发地进行多次碰撞试验，另一个是在最终的认证阶段，汽车在国家认证的检测机构进行碰撞，测试合格后，汽车才可以拿去卖。通常，我们把假人放在乘员侧或驾驶员侧，使车在规定的碰撞速度下（这个速度根据交通事故统计得出）撞击墙、柱子等，再通过传感器采集到的信息，判断它们受到的伤害有多大。把假人头部、胸部、颈部、腿部等不同部位受到的伤害值表列出来一看，在国家标准规定的合理范围内，那OK，这个车符合要求。通过这个形式，我们就能知道这辆车对人的保护效果好不好。可以说，假人相当于评估汽车安全的秤砣。汽车安不安全，秤砣准不准很重要。有两个评估标准，第一，和真人要像，做到形态相像、结构仿生、力学等效，第二是测量结果准，只有同时满足这两点，才能保证在同样的碰撞条件下，假人能最大程度地模拟真人受到的伤害。也才能以此为标准设计，改进汽车的安全性能，去调整车身的结构，正确匹配安全带、气囊的位置等等。和人一样，假人也分为不同的体型，我们行话叫“百分位”，主要考虑的是它的身高和重量。比如，50百分位的男假人代表男性群体里的中间人群，95百分位的男假人高于95%的男性，5百分位女性假人则非常矮小，只有5%的女性比她矮。不同百分位假人的身高、坐高、膝距等也都会有相应的核对尺寸，这些与身高、体重一道，共同决定一个假人代表着哪种人群。在当前世界各国的安全碰撞体系里，投入使用最多的还是50百分位的男假人，它是以欧美人的体型特征开发的，有着1米77和86公斤的“中等”身材。但其实中国人的身体结构和欧美人的差异还是比较大的，这就导致了两种人群在驾驶车辆时的坐姿不同，汽车发生碰撞时的身体状态有差异。如果完全按照欧美体征的假人去设计车，那这个安全系统对我们来说并不是最优的保护状态。我们国家当前的机动车保有量是4.35亿，这个问题就放大了。我们想要研发中国人体型特征的假人，先攻克假人制造技术，制造出和国外一模一样的假人，再研发我们自己的假人。在试验室，一个假人平均每天要经历四五次碰撞试验。你能看到吗？它们身上这些东一道西一道的黑印子和划痕，全是试验时留下的“擦伤”。假人当然是可以重复利用的，寿命我不太好说，只要不坏就可以一直用，只是零部件在不断更换，有的部件三五个月就坏了，但有些内部的钢性结构，就这些铁疙瘩，可能三五年都坏不了。现在我们的碰撞试验室里有一百多个假人，大部分是买的，也有几个是我们自己造出来的。经过了前期的种种调研，我们的项目组在2010年着手假人制造，工作内容主要围绕在设计、制作、测试这三方面。一个假人的诞生需要以下流程：根据设计图，制作假人躯体的金属骨架和各个身体部位的模具，再根据模具研发出不同的身体部位（一个完整的假人包括头部、颈部、胸部、腰部、骨盆、膝部、足部这7个部位），每个部位经过测试后验收合格，最后组装成一个完整的假人。流程听起来不难，但我们都是摸着石头过河，每个环节都不容易。以假人的皮肤为例，它会有基础材料，如同调制颜料，要通过调整基础材料的配比，去调整皮肤的性能。怎么把材料调和成需要的性能，我们试了特别特别多次，光这个过程就花了得有半年。有些环节还挺需要操作手法的，要严格地控制时间、温度等等，考验的是经验和手艺。比如皮肤的制造需要经过配比、混合搅拌、抽真空、过滤、再次抽真空、灌注等环节，在配比环节，原料的用量需要精确到小数点后两位，有时候手一抖，或者是没注意，那整个流程就白做了。有实习生刚来的时候，经常干不好，我刚上手的时候失败率也特别高，他失败了多少次，我可能也失败了同样的次数，甚至更多。大家都是第一次干这活。我们单位每年都会发工作笔记本，工作以来，我写满了七八个本子，这上面记录都是技术上的灵感。技术方案会有很多种，但总是充满了局限，可能这样不行、那样也不行，但可能突然有一天，你会觉得我这么干应该就行了。有段时间，我常常在半夜两、三点醒来，就是为了记录这些一闪而过的灵感。假人制造的经验是日渐丰富的。皮肤最初始的那版模具没有考虑过散热，后来我们就去查阅资料，也咨询了相关的专家，回来后自己再做总结和研究，改进细节上的问题。所有这些都是经过好多轮讨论才一点一点地完善下来。2022年底，我们团队制造出了和国外一模一样的假人。大概经历了四轮大的迭代，有的版本表面上看跟人家的一样，实际上一做起试验来千差万别，比如碰撞试验中人家的脑袋没掉，我们的掉了，这就是性能不行。在研发过程中，光碰撞试验我们就做了两三百次，一次得花费十几万块钱，成本还是很高的。与此同时，我们也在同步研发中国人特征的假人，每当仿制外国假人的研究初有成效，我们能够做出一条胳膊或者一个脑袋来了，中国假人相关部位的摸索尝试也可以着手进行了。这两种假人的制造都不简单。如果非要比较，制造欧美假人虽然困难，好歹有个对标的对象，外国制造出的欧美假人有什么性能，我们也做什么性能就好了，但制造中国假人时，我们没有一个对标的对象。相比于对外国假人的研究，研发中国假人最大的难点在于定义，什么样的假人能代表我们国家的驾驶员？这个需要前期大量的数据统计与调研，从人体测量学数据库中对不同地区、不同年龄段的人进行抽样。统计完这些样本后，我们会初步定义出一个50百分位的中国男性的概念，但严格意义上说，假如在真人里面找，完全符合这个数据的、如此“标准”的人是不存在的。没有这个人的话，我们会在这个百分位附近加减10%，即挑选位于40到60百分位的中国男性，对他们的身体数据进行测量。根据这些数据，我们会设计一个驾驶静态模型，再对假人进行分段，头是哪一块、脖子是哪一块，之后再确定每一部分的运动惯量等，由团队成员分工进行相应的结构设计。2023年，我们做出了一个初版的中国假人，它是50百分位的男性假人，身高1米69，体重68公斤，目前还处在测试验证阶段，不太完善，在外形特征和力学性征上都不够精准。进行改动是常有的事，设计阶段的假人总是很理想，但到具体的制作上，由于材料收缩率或是一些制造误差，尺寸常常不对，我们就需要再改、再测验。我们希望，下个阶段造出的假人的结构能够更复杂，更“像人”。现在造出来的某些结构是简化的，我们要做一个和人的内部结构更为相似的，比如说人有多少根胸骨、多少根肋骨，都要在假人里反映出来。要通过国家的强制性标准，汽车只需要载着50百分位的男性假人通过正面碰撞试验，就可以成功上市。有些标准会对车的安全要求更高，比如在碰撞试验时不仅需要放置50百分位的男假人，还要放5百分位的女假人。也会有厂商主动要求进行更多的碰撞测试，谁不想宣传的时候说我的车更好、更安全呢？但总的来说，以国家强制性标准为代表的汽车安全测试体系，还是以男性假人为标准制定的。某种意义上我能够理解这一点，国标代表的是工业化标准，目的是保护大多数人群，不可能覆盖到所有群体。在之前相当长一段时间里，中国的驾驶员以男性为主，因此男性的车祸伤亡情况也比女性多，这就导致了汽车开发商会更关注男驾驶员群体。聚焦到男性驾驶员群体内部，最主要保护哪种人呢？也是保护平均体型的，即50百分位的男性。从统计分布的角度来说，这是占人口基数最大的群体。这种标准导致对女性驾驶员的安全保障不足。男女身高、体重上存在区别，在身体结构、肌肉含量等方面也不相同，比如女性脖颈的柔软度更高。这就意味着，男女驾驶员在出现交通事故时可能受到的伤害是有区别的。举个例子，很多人都经历过追尾，我也经历过。有次等红灯，可能是夏天的阳光太晃眼了，我通过后视镜眼睁睁看着，后面一辆车“咣”一下就撞过来了。那次特别后怕。汽车追尾时，人的躯干会被安全带紧紧拉住，但头颈会前后移动，进行一个“甩鞭”的动作，这虽然不致死，但一旦受伤，很难治愈。在国外的调查数据里，这种伤害引发的保险赔偿金是非常巨大的。由于脖子软硬程度不同，在相同的车祸碰撞条件下，女性脖颈的运动幅度会更大，受伤害的风险自然比男性高。作为真人的映射，男女性假人的标准也不同。女假人的合格标准是由50百分位男假人的合格标准缩放而来，并做了相应的调整，缩放时里会把女性的骨质厚度、骨骼长度等考虑在内。做标定测试时，男女假人的骨盆部位摆放角度不同，男性是13度，女性是7度，用于敲击的摆锤重量也不同，敲击男性骨盆的摆锤更重些。但总的来说，女假人不管是设计也好，还是测定标准也好，都是在50百分位男假人的基础上进行的优化，并没有出现颠覆性的变化。并且，现在市面上通行的女假人是5百分位女假人（因为根据过往数据，这部分女性受伤比例高），代表着身高1.48米和体重56千克的女性，这并不能广泛地代表女性群体。真实世界的统计数据中，男女司机的保护效果确实存在差异，在同等条件下受到碰撞，女性的死亡率会更高。在2022年，瑞典的阿斯特丽德·林德博士团队开始专门研究女性假人，他们研究的女假人是50百分位的，代表着身高1.62米，体重62千克的女性，也考虑到了女性独有的身体构造，比如身体的重心、臀部的轮廓等。近年来，中国女性驾驶员的比例不断上升，从2002年的20.3%到2022年左右的33.68%，相应地，女驾驶员的死伤比例也上升了。瑞典工程师在做的工作很有意义，这也是我们将来工作的一部分，研制出符合中国女性体征的女性假人。安全是汽车最基础也最重要的性能，我常常把它比作人类的健康，没有健康，你长得再好看、再有钱也没有用，汽车也是一样，没有了安全，动力性再好、舒适性再好也没用。这点也是我入行后才更深刻理解到的。以前我也是更重视这车跑得快不快，加速时间短不短，坐着舒不舒服。这些都是我们可以直接感受到的，但一辆车的安全性能如何，如果不出事，是不太容易体会到的。可等我们真正理解这点的时候，往往就是遭遇事故的时候，那就晚了，可能人都没了。汽车安全可以分为两类，一种叫被动安全，发生事故时救人于水火，让人们最大程度减轻伤害；与之对应的还有主动安全，叫防患于未然，在设计环节就减少车辆发生碰撞事故的概率。我们所做的工作是前者。看到碰撞试验中一辆车被撞得稀巴烂时，我常常会不自觉地代入自己，假人身上的伤害数据这么高，要是真人坐这辆车，脑袋可能都烂了。见证了这么多次碰撞试验，我对汽车安全的理解完全不一样了。做假人这么多年，我最大的感悟就是这个事儿确实挺难做，我们身上的担子真是重之又重。这份工作最大的挑战性在于，假人不是说研发设计完就永久定型了，它本身还在不断地更新换代。就像我之前说的，安全标准法规是汽车生产的最低线，这是考试的必答题，及格了汽车才能够上市销售。
然而仅仅及格是不够的，我们现在是要考到更高分、考到满分的阶段。这就意味着我们不仅要做好必答题，保护好最大基数的人，还要做好选答题，保护好女性，保护好儿童和老人，保护好所有体型的人。总有些人对女性司机有刻板印象，一看出车祸了，先质疑甚至嘲讽女司机的驾驶技术不行。事实上，有些驾驶坏习惯是不区分男女的。很多人对安全不太了解，总觉得我这车安全性能高，有16个气囊，那我上车还系安全带干什么？这就是一种误区，气囊一定要和安全带联动起来，才能更好地发挥效用，人不系安全带，气囊甚至会发挥反作用。发生碰撞事故时，人的身体会急速前冲，气囊会在瞬时间展开，产生极大的压力，这时候如果没系安全带，气囊不但起不到保护作用，反而成为一种另类的杀手。汽车的仪表板上最好也不要放装饰品，因为一旦发生碰撞事故，气囊一展开，这些装饰品会被打出来，像子弹一样撞击人的身体，这不就对人体造成伤害了吗。不管是男女司机，都需要培养好的驾驶意识和安全意识。近几年汽车安全标准领域发生了很大的进步，除了有团队专门研究女性假人，也发展出了更多元化的汽车安全评价标准，比如我们中心推出的的C-NCAP（中国新车评价规程），增加了对女性乘员和儿童乘员的安全测试。在未来，我希望汽车安全领域能够达到“零死亡愿景”，所有人的安全都能被保障。这需要大家一起来努力，假人的研发固然重要，我们搞技术的当然要把技术做好，但同时也希望大家有正确的安全意识、驾驶习惯，只有在规范的条件下，好的安全设计才能真正地发挥作用，是吧？这也需要整个社会协同地做，不管是驾驶员意识的提高也高，国家政策的重视也好，车上的设计也好，只有这些全部到位，交通安全的“零死亡愿景”才有可能在未来实现。