草根影響力新視野 劉超編譯
也許會有一天，人類會利用機器人的集成部件來提高我們的能力。但在此之前，可能會發生一種看似相反的整合，機器人裝備了人體組織或其他活細胞，使它們更逼真。
這些“生物雜交”機器人可以被賦予肌肉細胞來幫助它們進行細微的動作。在顯微鏡下，微型機器人可以與細胞合併，通過身體將它們運送到精確的醫療程式中。
在一項新的研究報告中，一個由科學家和工程師組成的國際小組描述了生物混合機器人的狀態，這一領域正在進入機器人的設計原則和構成要素的“深度革命”。
“你可以把這看作是與細胞相關的概念的對等物，”第一作者Leonardo Ricotti說，“在這個觀點中，我們利用人工機器人的活細胞的功能來優化它們的性能。”
近幾十年來，科學家們製造出各種形狀和大小的機器人，其複雜性日益增加。有些機器人在組裝線、擰緊螺栓或焊接金屬板時功能良好。比一毫米還小的微型機器人正在研發中，用於殺死癌細胞或治癒傷口。
但是，這些令人著迷的機器人所缺乏的是在生物體內發現的精細運動和能量效率的範圍，在數百萬年的時間裡，這些生物進化出了完美的狀態。
作者在評論中寫道，如果機器人的運動和效率得到了精確的調整，科學家們就可以利用它們來探索人體，或者製造出更精確的產品。
Ricotti說，動作的協調是機器人技術的一個持久障礙。例如，機器人可以被設計成輕鬆地舉起重物或精確切割，但它們很難協調動作，就像將雞蛋乾淨俐落地放入碗中或愛撫痛苦的個體一樣。
與此相反，動物的運動在微小的尺度上開始，就像一連串的分子機制在神經細胞中被啟動，並最終以大規模的肌肉運動達到高潮。
這就增加了動物組織，如心肌或昆蟲肌肉，能夠提供精確的驅動和機器人的穩定運動的可能性。例如，Tufts大學的Barry Trimmer領導的一個研究小組，是《科學機器人》論文的合著者，開發出了類似蠕蟲的生物混合機器人，通過收縮昆蟲肌肉細胞。
機器人的另一個問題是電力供應，特別是對於微型機器人，在這種情況下，驅動裝置比機器人本身更大。生物混合機器人也能克服這個障礙，Ricotti說。他的同事、蒙特利爾理工學院(Polytechnique Montreal)的西爾萬·馬特爾(Sylvain Martel)也是《科學機器人》(Science Robotics)論文的合著者，他使用的是磁性的細菌，它們自然地沿著磁場線運動，將藥物輸送到難以到達的癌細胞。馬特爾的團隊可以用外部的磁鐵引導細菌。
不過，Ricotti說，這些生物雜交機器人能達到的目標是有限的。活細胞需要被滋養，這意味著，就目前而言，這些機器人往往是短命的。此外，生物混合機器人只能在適合生命的溫度範圍內操作，這意味著它們不能在極端高溫或寒冷中使用。
儘管面臨這些挑戰，Ricotti和他的同事們說，生物混合機器人領域正迅速從“可能的藝術”發展到“可靠的製造”的科學。
也許，在不久的將來，我們的電子人的後代將會被生物混合的機器人藥物所治癒。
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