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“身轻体柔易推倒”的生物机器人,离我们还有多远?

2016-12-20不详佚名

仿生魔鬼鱼机器人,金色部分是骨架(另见本文首图)

更强壮的生物机器人

虽然生物合成机器人领域已经有了许多突破性进展,但把这些机器人商业化并投入使用的时机远未成熟。目前,这些机器人产品寿命短、力量输出小,极大限制了处理各项任务的速度和能力。另外,使用鸟类和哺乳动物细胞开发的机器人对环境十分敏感。举例来说,环境温度必须保持与生物体温接近。还有,和动物一样,细胞需要定期补充营养——喂营养液。一个潜在的解决方案是:把生物机器人包装起来(类似皮肤对人的保护),所以外部环境的影响不再那么致命,营养液的补充也可以建立起一个内部系统(就像为人体细胞提供营养的血液循环系统)。

另外一个方案是:使用更皮实的细胞作为驱动器。最近在凯斯西储大学,学者们通过研究生命力顽强的海蜗牛(Aplysia californica),探索它的可行性。海蜗牛栖息于潮间带,每天都会经历巨幅温差和盐度差。退潮时,有的海蜗牛会困在浅滩,水分会随光照蒸发。下雨时,周围环境的盐浓度又会巨幅下降。为适应复杂多变的栖息地状况,海蜗牛进化出坚硬的壳来保护自己。

研究人员实现了把海蜗牛肌肉组织作为驱动器,来驱动生物合成机器人。这意味着,我们能用这些更强壮的细胞组织来制造生物机器人。雷锋网获悉,目前该机器人已能搬运不大的物体——1.6英寸长1英寸宽。

“身轻体柔易推倒”的生物机器人,离我们还有多远?

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“身轻体柔易推倒”的生物机器人,离我们还有多远?

部分采用海蜗牛组织的生物机器人

挑战与展望

生物机器人的另一大挑战是,目前还没有研发出任何一种机载控制系统(装在机器人上)。工程师们只能通过外部电场或者光线控制它们。为了开发出完全自主的生物合成机器人,我们需要能直接与机器人肌肉组织交流、并提供传感器输入的的控制器。看似最直接的方案(难度可能也最大)是:使用神经元或神经元集群组成的神经中枢,来作为生物控制器。

这是研究人员为什么对海蜗牛那么在意的另一个原因:它被被神经生物学研究当作模型系统,已有很多年。它的神经系统与肌肉之间的关系已经研究得比较透彻。这为把它的神经元作为生物控制器,打开了大门。将来,研究人员希望能借助生物控制器,告诉机器人怎么移动,并帮助它处理各种任务,比如说寻找有毒物质和跟随灯光。

合成生物领域正处在婴儿期,但研究人员们已为它设想了许多应用场景。比如说,可以造出一批使用海蜗牛组织的迷你机器人,然后把一大群释放到水库或者海水里,搜寻水管泄露或者有毒物质。由于这些机器人由生物组织制成,如果它们坏掉、或者被海鱼吃掉,并不会对环境造成很大影响。

将来,使用人类细胞制造的生物机器人可被应用于医疗领域。就雷锋网所知,它们可以进行靶向药物输送、处理血栓,或成为可控制、可调节的血管支架。这些迷你机器人装置能强化衰弱的血管,来预防动脉瘤。由于使用生物介质,而不是高分子聚合物,它们能被重新调整,并随时间成为患者身体的一部分。另外,生物组织工程学的进展(比如开发人造血液循环系统)很可能打开一扇新的大门:靠肌肉行动的大型生物机器人。

“身轻体柔易推倒”的生物机器人,离我们还有多远?

抱着弗兰肯斯坦的维克多

到了那时,在外表上将很难分辨出动物和生物机器人的区别。更耐人深思的是,到了那一步,造出具有人类生物学特征的“类人”机器人将在技术上成为可能——至于现实中会不会有人这么做,将取决于伦理的进步和立法。但小编扪心自问:男同志里有几个能抗拒“女仆”的诱惑呢?(喂,老王机器人公司吗,我想订一个春日野穹)技术的发展是不可逆的,潘多拉魔盒一旦打开,就没有返回。这里用潘多拉作比方或许很不恰当——因为这项技术进步的结果并不是好、坏所能形容,而是对伦理、道德、生命、人的重新定义,带来社会方方面面的彻底变革。

本文来源:不详 作者:佚名

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