研制一種微小的機(jī)電裝置,能像“魔法校車(chē)”那樣,在我們的身體里穿行,這是世界各地納米實(shí)驗(yàn)室的共同追求。美國(guó)科學(xué)基金會(huì)和英國(guó)工程和物理科學(xué)研究理事會(huì)支持的研究團(tuán)隊(duì)定下的研制目標(biāo)更為神奇:結(jié)合動(dòng)物細(xì)胞制造微小的仿生機(jī)器人,其功能如同裝有傳感器的活體生物。這是被稱(chēng)為“CyberP1asm”的機(jī)器人鰻魚(yú),研究團(tuán)隊(duì)將采用合成生物學(xué)原則,把仿生組件與活體的動(dòng)物細(xì)胞混搭,組成機(jī)器人系統(tǒng),并創(chuàng)建能像生物體那樣對(duì)化學(xué)品和光的刺激作出反應(yīng)的傳感器。
合成生物學(xué)使用工程原則,利用來(lái)自生物的部件幫助創(chuàng)建目標(biāo)裝置,或使現(xiàn)有的生物系統(tǒng)變得更有效能。“CyberP1asm”就會(huì)借用活體動(dòng)物的細(xì)胞構(gòu)成機(jī)器人鰻魚(yú)的“眼睛”和“鼻子”,賦予其視覺(jué)和嗅覺(jué)的感受能力;而人工電子神經(jīng)系統(tǒng)將獲取所在環(huán)境的信息數(shù)據(jù),并借助人工肌肉對(duì)外界刺激作出反應(yīng)。
“動(dòng)”的功能由肌肉細(xì)胞工程達(dá)成。細(xì)胞在實(shí)現(xiàn)刺激/收縮聯(lián)動(dòng),以及收縮時(shí)都需要機(jī)械能,而肌肉細(xì)胞工程則使這種能量消耗最小化;人工肌肉將由線粒體葡萄糖轉(zhuǎn)換為ATP供能。
機(jī)器人鰻魚(yú)全面仿照了生活在大西洋海域的七鰓鰻,它具有完整的神經(jīng)系統(tǒng),但相對(duì)簡(jiǎn)單,應(yīng)該比較容易模仿。研究人員希望以七鰓鰻為模型,創(chuàng)建能自主游泳、有感應(yīng)能力、體長(zhǎng)約1厘米的機(jī)器人樣機(jī)。
而未來(lái)的版本則是納米尺度的,以便更適合于在人的體內(nèi)游動(dòng),進(jìn)行檢測(cè)和潛在的疾病治療。這聽(tīng)起來(lái)純屬科學(xué)暢想,但實(shí)際上并非遙不可及。研究人員目前正在開(kāi)發(fā)Cy-berP1asm的各個(gè)組件,他們信心滿(mǎn)滿(mǎn)地認(rèn)為,如無(wú)意外挫折,有望在5年內(nèi)讓設(shè)想成為現(xiàn)實(shí),讓這樣的微型機(jī)器人游進(jìn)你的體內(nèi)。