未来，机器人、生化人与人类能够和平相处吗？

让机器人长出“肌肉”不再是梦。

两个“机械手指”协同拿起一个框架。

今天，《科技咖啡馆》与读者正式见面了。在这个新栏目里，让我们一边品着咖啡，一边聊聊最前沿的科技进展，探索宇宙奥秘，解读酷炫发明，或是破解网络流言。

生化人（bioroid）

或称生物机器人。一般是利用化学和生物改造过的人类，是使用一种真人或其它生物的活组织，但以机器为主体的类型，和机械化人有重叠的概念。

机器人（robot）

“一种可编程和多功能的操作机；或为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。

仿生人（android）

即仿真机器人，指以模仿真人为目的制造的机器人，还有仿制人和人型机器人等名称。仿生人仿真的程度有所不同，有些可以从外观上识别，没有真人的思想和感情。目前仿生人仍然在试制阶段。

人机混合体或将来临！据国外媒体近日报道，日本科学家们宣称已成功地将肌肉纤维与机器人骨骼融合，这意味着未来的人形机器人设计或许将取消钢板和塑料。

培育

机器人骨骼上“种植”肌肉，并能存活一周多

事实上，如何把肌肉纤维和机器人的骨骼融合起来一直是科学家们研究的重点，不过很长时间都以失败而告终，这让融合肌肉纤维和机器人骨骼成为一个世界性的难题。来自东京大学产业科学研究所的教授森本雄矢攻克了这些难题。

他的新方法是从零开始培育肌肉，而不是摘取在动物体内长出的肌肉。这样可确保肌肉比以往研发的更强壮、更耐久。报道称，为了做到这一点，研究人员需要使用大鼠身上含有成肌细胞（肌肉前体细胞）的肌肉薄片。

据报道，在10天时间里，肌肉会在骨骼上慢慢生长。这些肌肉纤维全长8毫米，能在10毫牛的力量下收缩。手指可全方位活动，因而能弯曲90°左右。这些肌肉功能完好地存活了一个多星期，远远超过了其他人以前的成果。

合成

“合成手指”能协同拿物，而且还能弯曲90度

那为什么要用活体肌肉呢？因为机器人通常用的那些塑料、金属之类的材料，无论是运动幅度还是弹性都比肌肉差远了。森本雄矢之前在机器人上用过活体组织，但是，寿命都非常短，用不了几次，肌肉就会收缩到无法工作。这次，为了延长活体肌肉的寿命，他使用了一种特殊的结构：让肌肉对抗性成对排列。

所谓“对抗性”，我们胳膊上的肱二头肌、肱三头肌之间，就是这个关系。肱二头肌收缩时，肱三头肌自然就舒张开来，反之亦然。

这种设计，除了延长肌肉的使用寿命之外，还让这个机械臂的关节旋转范围达到了90度。

森本雄矢和合作者竹内昌治等人利用大鼠肌肉细胞，在树脂制成的“骨骼”上成功培养出两块可相互牵拉的“骨骼肌肉组织”，组成一个大小只有约3厘米的“生物合成机器人”。将其放在特殊溶液中，给肌肉施以电刺激，这个迷你机器人能够弯曲“手臂”搬起一个小圆环。

科学家在试验中成功使用机器手指拿起并放下了一枚戒指。此外，两根机器手指通过协作成功拿起了一个3d打印的方形框架。

竹内昌治说：“目前它还只能在溶液中活动，溶液中的养分浸透到肌肉中，从而可以让肌肉内部的组织正常活动。将来有可能为它覆盖上皮肤构造等，使其暴露在空气中也不会导致肌肉内部组织干燥，从而实现在空气中活动。”

用途

可制造更灵敏的假肢向生化人迈出一大步

目前这个机械指堪称简陋，寿命也就一周，但是在它背后，是制造机器人的一种可行新方法。几位科学家的目标也当然不止于此。他们接下来，不仅要优化关节结构、延长这种机器人的寿命，也想继续拓展它的能力。

森本雄矢在接受采访时说：“如果我们能在一台设备中加入更多这样的肌肉，我们就能复制出复杂的肌肉运动，构建像手、胳膊或者人体其他部分一样的机器。”

研究团队认为，未来的肌肉驱动型机器人有望帮助工程师制造更灵敏的假肢。未来，类人型的肌肉系统还能帮助科学家测试毒品和危险毒素，减少动物试验的需求。

不过，完善这一生物混合机器人还有很多障碍需要克服。比如，机器人的关节部位存在摩擦，运动起来有些僵硬，因此研究者已经开始寻找合适的润滑剂。

报道称，这个交叉项目是生物机器人领域的一个突破。这一发现可能会为制造类似超人的生化人铺平道路。但科学家表示，大规模应用至少要再过十年。当然，目前人造肌肉本身的造价、工作效率、控制能力还比不上机械驱动。

不过总有一天，钢铁和塑料不再是机器人的全部。到那时，生化人、仿生人和人类能否和平相处，这也是研究者需要考虑的问题。

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