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在我国古代传说中,“蛊”是一种人工培育的,具有固定功能的小虫子。当然它们所具有的功能都是对人有害的,有的用来控制人的大脑,让人神志不清;有的用来控制人的生命,只要一年不去拿解药就中毒身亡;还有折磨人的,中蛊的人感觉百虫缠身生不如死。不过这些都只是传说而已,一般只是用来拍拍电影,写写小说。
活体机器人xenobots
但从“蛊”本身的特性来说,它其实是一种由人类创造并可以人为控制的小生物,可以完成人类赋予它的各种任务。所以这种小生物未必只能干坏事,也能造福人类。比如,让一个小生物进入人体的血管,全面检查血管的健康情况,如果有斑块、堵塞等情况还可以执行修复任务岂不妙哉。同理,在消化道、呼吸道等地方,都可以利用这种小生物来保护人类的健康。如果认为这一切只能是幻想,那就大错特错了。科学家已经创造出可编程活体机器人xenobots,并与2020年1月13日将此研究成果发表在美国国家科学院院刊上。
xenobots自动愈合
活体机器人xenobots的特征
简单直观的描述,xenobots就是一个会动的小肉球。这个小肉球的直径大概在0.7毫米左右,能够在室温下存活,不吃不喝可以活7天左右,如果把它放在营养液中,就可以延长寿命至数周。而且这些小生物(毕竟能存活一段时间,称之为生物也不过分)有自愈能力,假如在它身上开一刀,一会的功夫它就会自动愈合。更重要的是,人类可以根据需求去创造它,比如创造一个只会走直线的,又或者创造一个只会原地打转的。是不是很神奇?难道人类已经开始要扮演造物主了吗?别慌,并没有那么玄乎,下面我们来看看这些小东西是如何被制造出来的。
分解胚胎细胞
活体机器人xenobots的制造原理
制造xenobots的原材料是非洲蛙胚胎。首先把胚胎分解,分解成一个一个的单细胞,然后把表皮细胞和心肌细胞单独拿出来,作为零件开始组装。表皮细胞,最大的特点是不会动,而且最不容易与心肌细胞混合。心肌细胞,最大的特点就是会动,不停地动直至能量耗尽。该如何组装呢?其实细胞会分泌黏黏的东西,所以组装过程与玩橡皮泥差不多。当然组装细胞可不是一般的工作,这需要超高精度的镊子以及电极还有显微镜来共同实现。
xenobots模型与活体
xenobots的基本构造像是一只小乌龟,上图中左侧红色的部分就是心肌细胞,就像小乌龟的腿一样,一直在运动着。而绿色的则是皮肤细胞,不会动,就像小乌龟的龟壳一样。而关键的问题是,什么样的构造可以使之完成什么样的运动呢?显然这是个流体动力学问题,此时超级计算机就该上场了,科学家通过超级计算机进行模拟计算。得到能够实现各种运动方式的组合方案。然后按图组装就可以了。当然上面的描述过于简单粗暴,但大体的原理就是这样的。
各种组合方案
xenobots的重要意义
看完制造方法和原理就可以发现,xenobots是没有神经系统的,也没有繁殖能力,更没有意识的概念,其实就是一个用细胞粘成的小机器,所谓的编程和自动愈合也不必想的那么邪乎。但生物机器人却对人类有着重要的意义,因为生物体可以与人和自然完美结合,不会排异更不会造成污染。而xenobots的发明,将人类创造生物机器人的梦想又推进了一步。
模拟运动与真实运动
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