人与机器之间的界限正在变得模糊。
东京大学生产技术研究所的研究人员如今制造出一种生物混合机器人——一种融合活体组织的机器人装置——并使其持续正常运作了一周多。他们于周三在期刊上发表了这项研究,刊物为《Science Robotics》。
制造生物混合机器人的第一步是构建机器人骨架。研究人员用3D打印树脂制作了骨架。他们为其安装了关节,并添加了可连接活体组织的锚点。最后,他们装上电极,用来刺激活体肌肉,使其收缩。
下一步是培育活体肌肉。研究团队为此使用了成肌细胞,这是一种最终会成熟并分化为不同类型肌细胞的干细胞。他们将这些细胞嵌入水凝胶薄片,在薄片上戳孔,以便将其固定到骨架的锚点上,并添加了一些条纹状结构,促使肌纤维在锚点之间生长。
“肌肉构建完成后,我们成功地将它们作为拮抗肌组用于机器人:一块收缩,另一块伸展,就像人体中的肌肉一样。”该研究通讯作者竹内昌治在一则新闻稿中表示。“它们彼此施加相反的作用力,因此不会像以往研究中的肌肉那样萎缩和退化。”
这款机器人的标志性动作(也是唯一的动作)是让它的“指尖”上下弯曲。这或许会让人想起电影《闪灵》中那个孩子令人毛骨悚然的REDRUM手指动作,但机器人已经能借此拾起一个小圆环并将它套在小柱子上。两台机器人协同工作,还能抬起一个小方形凸片。
诚然,制造一根“生物混合”手指似乎不是完成这项任务最高效的方法。但研究人员认为,这类机器人未来还可能有其他更实用的用途。
首先,我们可以制造更复杂的机器人,再对它们进行研究,从而深入了解人体的运作方式,以及如何治疗相关疾病。主要作者森本裕也在新闻稿中说:“如果能将更多这样的肌肉组合到单个装置中,我们就应该能够重现复杂的肌肉协同作用,使手、手臂及身体其他部位得以运作。”
其次,我们可以开始在制药行业中使用这些机器人。研究人员可以在生物混合机器人的肌肉上测试药物或开展其他实验,从而免去使用动物受试对象的需要。这与器官芯片技术类似,这项技术也仍在开发中。
目前,生物混合机器人手指的用途或许有限,但未来的医学发展或许终将掌握在它(某种意义上)的手中。



