美國時代華納旗下影視制作公司HBO推出了一部堪比《權(quán)力的游戲》的9.6分神劇——《西部世界》，目前第二季正在熱播，該劇講述了遙遠(yuǎn)的未來，人類建造了一座以西部世界為主題的巨型高科技成人樂園，它提供給游客探險、殺戮與性欲等方面的真實體驗，但隨著智能機(jī)器人有了自主意識和思維，他們開始懷疑這個“世界”的本質(zhì)，進(jìn)而覺醒并反抗人類的故事。

 

　　這部時代背影設(shè)定在未來的科幻神劇向觀眾呈現(xiàn)了超前的3D打印技術(shù)，以及描繪了未來人工智能達(dá)到成熟階段的狀態(tài)——有著超高仿真外形、可毫無障礙地交流互動、能獨(dú)立完成設(shè)定的任務(wù)且有自主意識地學(xué)習(xí)、工作、生活，與常人無異。

 

　　昨日，在《科學(xué)機(jī)器人》雜志中提到的“生物混合”設(shè)計模仿了人類手指的外觀和動作。這項技術(shù)的發(fā)展將把《西部世界》劇中的機(jī)器人變?yōu)楝F(xiàn)實可能。視頻顯示了它是如何在關(guān)節(jié)處彎曲，拿起一個圈，并把圈放下的。（視頻連接：video.nationalgeographic.com/video/news/180530-robots-living-muscle-tissue-mimic-human-fingers-science-vin）這看起來是一個再簡單不過的動作，但是研究人員稱這個看似簡單的動作為之后更先進(jìn)、甚至更像人類的機(jī)器人的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。以下幾張截圖，可以讓讀者略微了解下這個機(jī)器人手指。

 

　　（他們將前體肌肉組織附著于機(jī)器人骨骼來促使肌肉生長）

　?。C(jī)器人可以模仿人類手指的動作。）

　?。ㄋ麄兿Ｍ谐蝗湛梢园褟?fù)雜的肌肉組合成一個設(shè)備裝置，來復(fù)制整個手或者手臂。）

 

　　東京大學(xué)研究小組成員兼機(jī)械工程師Shoji Takeuchi說：“如果我們把這些肌肉組合成一個裝置，我們應(yīng)該能夠復(fù)制復(fù)雜肌肉的相互作用，使手、手臂和身體其他部位發(fā)揮其功能。盡管這只是個初步結(jié)果，但是我們的方法可能是構(gòu)建更復(fù)雜的生物混合系統(tǒng)的一大進(jìn)步。”

 

　　研究小組開始研究活體肌肉組織，是因為塑料和金屬只能使機(jī)器人具有有限范圍內(nèi)的活動和靈活性。為了培育機(jī)器人的肌肉，他們在機(jī)器人骨骼上鋪設(shè)了充滿成肌細(xì)胞（大鼠肌肉細(xì)胞）的水凝膠片。然后用電流刺激增長的肌肉使其收縮。

 

　　Takeuchi說因為他們使用的是活體組織，所以這些機(jī)器人只能在水中生存和發(fā)揮作用。在之前的機(jī)器人應(yīng)用活體組織的工作中，肌肉使用后產(chǎn)生收縮并失去其功能性，Takeuchi對此還有問題。這一次，他將肌肉平行分層來模擬所謂的對抗性配對。

 

　　在人類身體中，前臂的二頭肌和三頭肌被認(rèn)為是對抗性的——因為一處肌肉收縮，另一處肌肉就會擴(kuò)張。Takeuchi認(rèn)為這種對抗性配對可以防止肌肉磨損，使肌肉的使用時間更長久。例如，在最新的測試中，肌肉組織持續(xù)了一周以上的時間。

 

　　除了延長使用時間，對抗性配對也使機(jī)器人擁有完全的90度移動范圍。

 

　　研究小組認(rèn)為未來的肌肉驅(qū)動機(jī)器人可以幫助工程師制造更靈活的假肢。Takeuchi說，類似人類的肌肉系統(tǒng)有朝一日可以幫助科學(xué)家測試藥物和毒素，減少動物試驗的需求。

 

　　然而，在完善生物混合機(jī)器人方面還有一些障礙。機(jī)器人的關(guān)節(jié)會產(chǎn)生摩擦力，使其運(yùn)動起來會有些僵硬，因此研究人員正在考慮合適的潤滑劑。

 

　　電刺激肌肉也會在周圍的水中產(chǎn)生氣泡，使肌肉組織降解。為了解決這個問題，研究小組發(fā)現(xiàn)可以通過遺傳修飾肌肉細(xì)胞來牽制運(yùn)動神經(jīng)元。在之前的研究中，化學(xué)和光學(xué)刺激已被用于激活包含于3D打印肌肉纖維中的運(yùn)動神經(jīng)元，他們認(rèn)為可以在活體組織中使用相同的技術(shù)使機(jī)器人的運(yùn)動更加逼真。