
隨著現(xiàn)代生物和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,人類(lèi)已越來(lái)越傾向于通過(guò)基因改造和機(jī)械集成來(lái)增強(qiáng)自己的能力,比如利用外骨骼或替換病變的骨骼、器官,甚至在腦中植入電極,將大腦與電腦連接起來(lái),增強(qiáng)自己的智力,這種人類(lèi)與電腦和機(jī)械的混合被稱(chēng)為生化人或半機(jī)械人(cyborg)。未來(lái)有一天,或許我們都會(huì)成為這樣的人類(lèi),畢竟生命只有一次,誰(shuí)都不想放棄。

但現(xiàn)在,一種看似反向的整合,即配備了人體組織或活細(xì)胞的生化機(jī)器人或稱(chēng)生物混合機(jī)器人(biohybrid),已在研究并制造出來(lái),幫助我們完成更精細(xì)的工作,讓我們的身體保持健康。在一項(xiàng)新的研究中,一個(gè)由科學(xué)家和工程師組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì)描述了生化機(jī)器人的現(xiàn)狀,這個(gè)領(lǐng)域正在進(jìn)入機(jī)器人“設(shè)計(jì)原理和構(gòu)成要素的深度革命”。

這項(xiàng)研究的領(lǐng)頭人是意大利比薩圣安娜高等研究學(xué)院生化機(jī)器人研究所的萊昂納多·里科迪,他認(rèn)為生化機(jī)器人可以被賦予肌肉和細(xì)胞,幫助它們執(zhí)行微妙的動(dòng)作,并在微觀的尺度上,與細(xì)菌合作,將它們精準(zhǔn)運(yùn)送到身體中需要的地方,殺死癌細(xì)胞或治愈傷口。

目前我們已經(jīng)制造了各式各樣越來(lái)越復(fù)雜的機(jī)器人,但最大的缺點(diǎn)就是缺乏細(xì)微的調(diào)節(jié)范圍和生物體那種能量效率,比如機(jī)器人很容易舉起重物或進(jìn)行精確切割,但它們很難把雞蛋干干凈凈地打進(jìn)碗里,或者安撫受到困擾的人。里科迪希望將生物體的元素融入機(jī)器人中,擁有活細(xì)胞的生化機(jī)器人將在這些方面有更好的表現(xiàn)。比如動(dòng)物組織(如心肌或昆蟲(chóng)肌肉)可以提高機(jī)器人動(dòng)作的精確性和穩(wěn)定性,美國(guó)塔夫茨大學(xué)的一個(gè)小組已經(jīng)開(kāi)發(fā)出蠕蟲(chóng)狀的生化機(jī)器人,可以通過(guò)昆蟲(chóng)肌肉細(xì)胞的收縮而移動(dòng)。

機(jī)器人技術(shù)的另一個(gè)問(wèn)題是電源,對(duì)微型機(jī)器人來(lái)說(shuō),往往供電裝置比機(jī)器人本身還大得多。生化機(jī)器人也可以克服這個(gè)障礙,加拿大蒙特利爾理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)利用外部磁鐵來(lái)引導(dǎo)一種趨磁細(xì)菌,讓它們沿著磁力線自然移動(dòng),將藥物運(yùn)送到難以到達(dá)的癌細(xì)胞。

當(dāng)然,生化機(jī)器人還面臨壽命短和適應(yīng)溫度范圍小等限制,但它們正在從可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),或許未來(lái)的某一天,我們的生化人后代終將由生化機(jī)器人來(lái)治療和維護(hù)。