機器人的新進化

在大多人的印象中，機器人是笨拙而機械化的，它們由金屬材料構成，靠機械能產生動力，似乎跟生命扯不上什麼關係。不過，隨著3D列印技術和組織工程學的發展，生命與機械的界限已經被打破，動物的細胞、肌肉乃至心臟，現在都可以跟冷冰冰的機械相結合，創造出更靈活更有生命力的新一代機器人。

依靠心臟細胞的機器鰩魚

2016年7月，美國哈佛大學的科學家們推出了全球首個生物合成機器人——機器鰩魚。這個機器人模仿自然界中的鰩魚製造而成，長只有1.5厘米，重只有10克，其骨幹由黃金製作而成，皮層由硅樹脂製成，能以每秒3毫米的速度緩慢前進。神奇的是，其動力來源竟然是老鼠心臟細胞。

機器鰩魚的制動體由老鼠心臟細胞構成。這些細胞位於植入了特殊蛋白的有機矽製作的模板上，沿著模板的蛇形圖案整齊排列生長，一周內的數量能繁殖到20萬個，形成類似鰩魚的肌肉纖維結構，靠收縮產生前進動力。

那麼，這些心臟細胞怎麼知道什麼時候收縮呢？

事先，研究者們會往這些活體細胞的基因里增添對特定光譜敏感的基因，當特定光脈衝對其電擊時，老鼠心臟細胞會沿著模板上的圖案按序收縮，帶動整個軀體前進。而且，機器鰩魚兩側會對不同的光波敏感，如果只用一種光波刺激，將只能讓鰩魚的一側收縮，這樣鰩魚就能完成轉向動作，避開障礙物。

由於鰩魚遊動時改變方向的方式與心臟跳動有相似之處，能有效防止傾斜或翻轉，所以這項技術在未來會被用來製造人工心臟。

兩條腿機器人

給機器加點肌肉

當我們看到現在的機器人時，往往會覺得它們的動作很笨拙，這是因為它們的控制系統仍然使用常規的電機驅動，由剛性材料來連接，如果機器人也有像人一樣的身體組織，動作會不會更協調呢？

美國伊利諾大學仿照了人體的肌肉骨骼模型，發明了一個只有兩條腿的機器。這個機器的腿、「腰部」都是由3D列印的水凝膠充當，非常堅固，同時柔韌性也非常好，而一個環形肌肉會環繞骨骼提供動力來源。跟機器鰩魚一樣，它的環形肌肉也是由實驗室培育的細胞生長而成，能由電脈衝控制收縮產生動力。

未來這項技術，最終可能發展成一代生物機器人，用於藥物遞送、「智能」移植、製作手術機器人等。不過，也有可能這項技術會帶來更糟糕的後果，比如像科幻小說中那樣，出現肌肉、肌腱和皮膚跟人類一模一樣，但骨骼、心臟等器官卻是金屬製造的冷血殺手——終結者（人型機械人）。

章魚機器人

柔軟的「八爪怪」

在大海中，章魚是一個非常奇特的生物，它們有三個心臟，口部像鸚鵡喙一樣，感知世界的觸角不是只有一條，而是有八條，它們沒有內骨骼，卻有驚人的力量。

哈佛大學的科學家們受到章魚啟發，也發明了一種神奇的章魚機器人——八爪怪。這次科學家們沒用活體細胞，然而八爪怪身體柔韌性依然非常好，能鑽進細縫中，能根據周圍環境改變形狀，能用觸角安全操作水下易碎物體，是第一個能像無脊椎動物那樣靈活的軟體機器人。

之所以這麼柔軟，是因為這個機器人體內沒有任何的電池或者電線，完全採用化學反應驅動。其身體內有一套微小的化學反應控制部件，能利用過氧化氫與鉑反應，生成氧氣和水蒸氣。這些氣體經排放孔進入八爪怪的腕足後，會驅動章魚的腕足變形運動。

為了更靈活運動，八爪怪的八條腕足是由兩個化學反應通路控制，通過微閥門控制，既能讓八爪怪的兩邊腕足同時運動，也能讓二者先後交替運動。下一步，研究者將會為它們安上開關、複雜的控制器和感測器，讓它們更能適應環境，既能在水中游泳，也能在陸地爬行。可以肯定地是，由於軟體機器人能承受擠壓，未來在醫學、航空、探測領域都會大展身手。

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