本文发表于《发现》杂志的年度科学状况专题中,标题为“认识异源机器人”。请通过订阅来支持我们的科学新闻报道。
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非洲爪蟾 (Xenopus laevis) 通常生活在撒哈拉以南非洲的溪流和池塘中,以用脚撕裂食物为生。今年一月,佛蒙特大学和塔夫茨大学的研究人员发表了一份报告,为这种两栖动物赋予了另一种命运。他们收集了它的胚胎皮肤和心脏细胞,并将这些活体物质重新组装成机器人设备——将非洲爪蟾变成了异源机器人。
异源机器人是第一个完全由活体材料制成的机器人。它们是在一台超级计算机上设计的,该计算机运行的软件模拟了自然选择:算法确定异源机器人执行特定任务(例如在液体中移动或携带有效载荷)的可能有效组织结构。最有希望的设计是用微型镊子和烧灼铁雕刻出来,然后在培养皿中释放,这些两栖动物的肉块在分解前可以存活大约一周。其中不涉及任何电子元件。行为完全通过脉动的心脏细胞的结构排列进行编程,这些细胞位于坚硬的皮肤细胞基质中。
尽管异源机器人目前还不能做更多的事情,例如爬行或游泳,但研究人员认为它们在医学和环境修复等领域具有巨大潜力。未来,异源机器人可以被设计用于在人体内输送药物,或在海洋中收集微塑料,并在完成工作后礼貌地生物降解。















