生物混合机器人：除了金属和塑料，机器人也可以拥有活体细胞和组织

提到机器人，我们脑海中浮现的通常是金属、塑料材质的机器人。这种机器人是传统机器人的代表，但随着科技的发展，越来越多的机器人走出实验室，这种坚硬材质的机器人也许会给接触他们的人类带来伤害。比如，当一个飞行机器人向你飞来，你肯定会下意识地躲闪，害怕流血受伤。

现在，越来越多研究人员开始寻找办法来让机器人变得更加柔软、更加呆萌，越来越像动物。对于那些装有传统发动机的机器人来说，这就意味着让他们装上肌肉或是在发动机上装上弹簧。比如，在扫地机器人Roomba上安装减震弹簧，就能很好地减少避免它对使用者的伤害。

不过，现在有团队另辟蹊径，采取了另外一种方式来让机器人更加人畜无害：将动物组织与机器人结合在一起。他们正在大力打造由生物肌肉组织和细胞驱动的机器人。这些设备可以由电或者光驱动，让细胞与骨骼结合，从而能让机器人游泳或者爬行。这些机器人能够自由移动，并像动物一样柔软。相比传统机器人，他们对使用者和环境更加安全。

此外，它们不仅外表像动物，生理机能也更像动物，需要营养素，而不是电池来供应能量。因此，它们也比传统机器人更轻。

打造生物机器人

要打造生物机器人，研究人员首先会提取老鼠或是小鸡的心脏或是骨骼肌。如果基质是聚合物，那么他们打造出来的设备便是生物混合机器人：由自然和人造物质共同组成的混合机器人。

如果你简单地将细胞放到已成型的骨骼中，那么细胞就可以开始肆无忌惮地成长。这就意味着当研究者用电流来让细胞移动时，细胞的压力方向将是随意的，这样就会大大降低设备的效率。

因为，为了更好地利用细胞的能量，研究人员开始将目光转向了微缩成像。他们利用3D打印打造了特定的骨骼模型，这样细胞一旦被放置入内，就会根据骨骼的形状生长。这样一来，细胞便打破了混乱生长的状态，提升设备成型的效率。

灵感来自动物

除了生物混合机器人，研究人员还打造了纯生物机器人。这些机器人的原材料完全来自动物（比如生物皮肤的胶原蛋白），而不是一些聚合物，它们中的一些可以在电场中爬行或游泳。研究人员从医学组织工程技术中获取灵感，并利用长长的矩形手臂或是悬臂来推动它们前进。

另外一些研究者从自然中汲取灵感，打造生物驱动的生物混合机器人。例如，来自加州理工学院的一支研究团队从水母中得到灵感，开发了一款生物混合机器人。研究团队将这款机器人称为“水母类机器人”，它有着能够绕城圆圈的手臂，他们称之为“水母机器人”，它的周围安装了一圈手臂，每条手臂都用蛋白质材料刻印了微型模型，就像活体水母的肌肉一样。当细胞组织收缩的时候，这些手臂就会向内弯曲，推动生物混合机器人在富含营养物质的液体中向前移动。

最近，研究员们又展示了如何控制生物杂交机器人。哈佛大学的一个研究团队利用基因改良的心脏细胞，让一种外形酷似蝠鲼的仿生机器人游泳。这些心脏细胞会根据光线的频率做出不同的回应，不同位置的细胞对应的频率也是不同的。

当研究员们用不同的光线去照射这种机器人时，细胞就会收缩并向蝠鲼身体不同位置的细胞发出电子信号，这种收缩力会沿着机器人的躯体传递，推动机器人前进。研究员们已经可以利用不同频率的光线来控制机器人向左转或向右转。如果加强光线的强度，对应细胞产生的收缩力就会变强，这样研究员就能控制机器人四处移动了。

因此，生物机器人的研究确实前景一片灿烂，不过要让它真正造福我们的生活，仍然路漫漫且修远兮。

编辑：吴贝贝