未來，機(jī)器人、生化人與人類能夠和平相處嗎？
讓機(jī)器人長出“肌肉”不再是夢。
兩個(gè)“機(jī)械手指”協(xié)同拿起一個(gè)框架。
今天，《科技咖啡館》與讀者正式見面了。在這個(gè)新欄目里，讓我們一邊品著咖啡，一邊聊聊最前沿的科技進(jìn)展，探索宇宙奧秘，解讀酷炫發(fā)明，或是破解網(wǎng)絡(luò)流言。
生化人（Bioroid）
或稱生物機(jī)器人。一般是利用化學(xué)和生物改造過的人類，是使用一種真人或其它生物的活組織，但以機(jī)器為主體的類型，和機(jī)械化人有重疊的概念。
機(jī)器人（Robot）
“一種可編程和多功能的操作機(jī)；或?yàn)榱藞?zhí)行不同的任務(wù)而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統(tǒng)。”它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。
仿生人（Android）
即仿真機(jī)器人，指以模仿真人為目的制造的機(jī)器人，還有仿制人和人型機(jī)器人等名稱。仿生人仿真的程度有所不同，有些可以從外觀上識別，沒有真人的思想和感情。目前仿生人仍然在試制階段。
人機(jī)混合體或?qū)砼R！據(jù)國外媒體近日報(bào)道，日本科學(xué)家們宣稱已成功地將肌肉纖維與機(jī)器人骨骼融合，這意味著未來的人形機(jī)器人設(shè)計(jì)或許將取消鋼板和塑料。
培育
機(jī)器人骨骼上“種植”肌肉，并能存活一周多
事實(shí)上，如何把肌肉纖維和機(jī)器人的骨骼融合起來一直是科學(xué)家們研究的重點(diǎn)，不過很長時(shí)間都以失敗而告終，這讓融合肌肉纖維和機(jī)器人骨骼成為一個(gè)世界性的難題。來自東京大學(xué)產(chǎn)業(yè)科學(xué)研究所的教授森本雄矢攻克了這些難題。
他的新方法是從零開始培育肌肉，而不是摘取在動物體內(nèi)長出的肌肉。這樣可確保肌肉比以往研發(fā)的更強(qiáng)壯、更耐久。報(bào)道稱，為了做到這一點(diǎn)，研究人員需要使用大鼠身上含有成肌細(xì)胞（肌肉前體細(xì)胞）的肌肉薄片。
據(jù)報(bào)道，在10天時(shí)間里，肌肉會在骨骼上慢慢生長。這些肌肉纖維全長8毫米，能在10毫牛的力量下收縮。手指可全方位活動，因而能彎曲90°左右。這些肌肉功能完好地存活了一個(gè)多星期，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他人以前的成果。
合成
“合成手指”能協(xié)同拿物，而且還能彎曲90度
那為什么要用活體肌肉呢？因?yàn)闄C(jī)器人通常用的那些塑料、金屬之類的材料，無論是運(yùn)動幅度還是彈性都比肌肉差遠(yuǎn)了。森本雄矢之前在機(jī)器人上用過活體組織，但是，壽命都非常短，用不了幾次，肌肉就會收縮到無法工作。這次，為了延長活體肌肉的壽命，他使用了一種特殊的結(jié)構(gòu)：讓肌肉對抗性成對排列。
所謂“對抗性”，我們胳膊上的肱二頭肌、肱三頭肌之間，就是這個(gè)關(guān)系。肱二頭肌收縮時(shí)，肱三頭肌自然就舒張開來，反之亦然。
這種設(shè)計(jì)，除了延長肌肉的使用壽命之外，還讓這個(gè)機(jī)械臂的關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)范圍達(dá)到了90度。
森本雄矢和合作者竹內(nèi)昌治等人利用大鼠肌肉細(xì)胞，在樹脂制成的“骨骼”上成功培養(yǎng)出兩塊可相互牽拉的“骨骼肌肉組織”，組成一個(gè)大小只有約3厘米的“生物合成機(jī)器人”。將其放在特殊溶液中，給肌肉施以電刺激，這個(gè)迷你機(jī)器人能夠彎曲“手臂”搬起一個(gè)小圓環(huán)。
科學(xué)家在試驗(yàn)中成功使用機(jī)器手指拿起并放下了一枚戒指。此外，兩根機(jī)器手指通過協(xié)作成功拿起了一個(gè)3D打印的方形框架。
竹內(nèi)昌治說：“目前它還只能在溶液中活動，溶液中的養(yǎng)分浸透到肌肉中，從而可以讓肌肉內(nèi)部的組織正常活動。將來有可能為它覆蓋上皮膚構(gòu)造等，使其暴露在空氣中也不會導(dǎo)致肌肉內(nèi)部組織干燥，從而實(shí)現(xiàn)在空氣中活動。”
用途
可制造更靈敏的假肢向生化人邁出一大步
目前這個(gè)機(jī)械指堪稱簡陋，壽命也就一周，但是在它背后，是制造機(jī)器人的一種可行新方法。幾位科學(xué)家的目標(biāo)也當(dāng)然不止于此。他們接下來，不僅要優(yōu)化關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)、延長這種機(jī)器人的壽命，也想繼續(xù)拓展它的能力。
森本雄矢在接受采訪時(shí)說：“如果我們能在一臺設(shè)備中加入更多這樣的肌肉，我們就能復(fù)制出復(fù)雜的肌肉運(yùn)動，構(gòu)建像手、胳膊或者人體其他部分一樣的機(jī)器。”
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，未來的肌肉驅(qū)動型機(jī)器人有望幫助工程師制造更靈敏的假肢。未來，類人型的肌肉系統(tǒng)還能幫助科學(xué)家測試毒品和危險(xiǎn)毒素，減少動物試驗(yàn)的需求。
不過，完善這一生物混合機(jī)器人還有很多障礙需要克服。比如，機(jī)器人的關(guān)節(jié)部位存在摩擦，運(yùn)動起來有些僵硬，因此研究者已經(jīng)開始尋找合適的潤滑劑。
報(bào)道稱，這個(gè)交叉項(xiàng)目是生物機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)突破。這一發(fā)現(xiàn)可能會為制造類似超人的生化人鋪平道路。但科學(xué)家表示，大規(guī)模應(yīng)用至少要再過十年。當(dāng)然，目前人造肌肉本身的造價(jià)、工作效率、控制能力還比不上機(jī)械驅(qū)動。
不過總有一天，鋼鐵和塑料不再是機(jī)器人的全部。到那時(shí)，生化人、仿生人和人類能否和平相處，這也是研究者需要考慮的問題。
