那些光怪陆离的电子化生物

        中国国际警用装备网讯： 机器人学家们经常向大自然寻求灵感，模仿那些亿万年进化的特征。不过，有些爱抄捷径的家伙直接把现代技术移植到了活的动物身上。

　　听起来很疯狂对不对？但其实动物和机器区别没那么大。神经系统的电流连结着我们的感官、大脑和肌肉，跟电线在机器人的传感器、处理器和电机之间传递信号是一个意思。

　　尽管如此，大自然的某些鬼斧神工依然难以用硅片实现。这促使科学家们想出了歪点子——制造半机械半生物。让我们瞧瞧这些惊人的例子。

　　蜻蜓无人机

　　今年1月，Draper公司和霍华德 · 休斯医学研究所宣布合作，研发将蜻蜓改造为微型无人机的技术。他们利用的方法被称为光遗传学，即修改动物基因使其特定的神经元具有光敏离子通道，从而可以用光脉冲控制这些神经元。这种方法远比电刺激法精确。

　　研究人员开发了一个放置于蜻蜓背上的光源背包，内置了所有必需的控制电路以及集成的指引和导航系统，使“蜻蜓无人机”能够完全自主行动。他们希望将来这些电子化蜻蜓能携带少量载荷、执行侦察和帮助研究。

　　蜻蜓无人机

　　飞蛾驾驶员

　　化学成分探测器的微型化难题一直困扰着工程师们，导致我们在检查毒品、爆炸物和救援时不得不依赖狗鼻子。但人类最好的朋友可能也会失业，因为会开车的飞蛾正在赶来的路上。

　　在该项研究中，飞蛾通过在鼠标轨迹球上移动足来操纵它们的小车。当飞蛾感知到雌性信息素时，它们会尝试向气味源头移动，而相应地，小车会精确地沿着它们意图的路线前进。研究人员称，未来他们将改造“飞蛾驾驶员”的基因，使之追踪其他的气味来源如爆炸物或毒品。

　　轨迹球上的飞蛾

　　飞蛾驾驶的小车

　　遥控昆虫

　　在众多制造遥控昆虫的尝试中，蟑螂君脱颖而出。你可以花150美刀买个“机器蟑螂套件”，安装在你家小强的背上，然后像操作遥控车一样，通过刺激触须迫使它陪你愉快地玩耍。意犹未尽的科学家们还可以在蟑螂神经中植入电极实现更高精度。

　　但有些科学家仍未满足，他们给大甲虫的腿部肌肉直接连上电线，用一系列电刺激控制其行走速度。下一步研究是分别独立地控制六条腿运动。

　　机器蟑螂套件

　　磁力心控老鼠

　　与光遗传学类似，研究人员在老鼠神经元中引入了一种蛋白质，受到磁场时能激发一个神经脉冲。这些神经元与老鼠大脑的奖励中心相关。

　　这些带有所谓“磁力蛋白”的老鼠在有磁场的区域中停留的时间，远比正常老鼠多得多。研究人员还将“磁力蛋白”注射到斑马鱼幼体的控制逃避反应的神经元中。当受到磁场时，它们果然也表现出了逃避反应，把身体卷曲成了一团。

　　磁场试验中的斑马鱼幼体，蜷曲成团。

　　羊脑接口

　　美国国防高级研究计划局(DARPA)开发了一种被称为“支架电极”的装置，由血管支架和电极组合而成。它被放入羊的颈部血管。研究人员引导“支架电极”从颈部进入到羊脑深处，植入在那里的血管中以实现对脑细胞的高保真度测量。羊们看起来很无辜，但DARPA的最终目标是应用到人身上，使人能以这种方式直接操控义肢。人体试验将于今年进行。

　　支架电极

　　电子化植物

　　别以为只有动物惨遭科学家毒手，植物也有！2015年，瑞典研究人员在一株花园玫瑰的导管中填入导电聚合物，创造出了第一个“电子化植物”。他们的研究显示，这些导管能够传导电流，而叶片会随着电压变化轻微地改变颜色。

　　今年，研究人员更进一步地在植物体内制造了一个蓄能的超级电容器。两条贯穿植物导管的平行导线充当电极，夹在导线之间的植物材料充当电解质。研究人员表示，这种方法使得植物能够拥有自己的蓄能系统，用于驱动传感器和电机。

　　电子化玫瑰

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