光怪陸離的電子化生物

機器人學家們經常向大自然尋求靈感，模仿那些億萬年進化的特徵。不過，有些愛抄捷徑的傢伙直接把現代技術移植到了活的動物身上。

聽起來很瘋狂對不對？但其實動物和機器區別沒那麼大。神經系統的電流連結著我們的感官、大腦和肌肉，跟電線在機器人的感測器、處理器和電機之間傳遞信號是一個意思。

儘管如此，大自然的某些鬼斧神工依然難以用矽片實現。這促使科學家們想出了歪點子——製造半機械半生物。讓我們瞧瞧這些驚人的例子。

蜻蜓無人機

今年1月，Draper公司和霍華德 · 休斯醫學研究所宣布合作，研發將蜻蜓改造為微型無人機的技術。他們利用的方法被稱為光遺傳學，即修改動物基因使其特定的神經元具有光敏離子通道，從而可以用光脈衝控制這些神經元。這種方法遠比電刺激法精確。

研究人員開發了一個放置於蜻蜓背上的光源背包，內置了所有必需的控制電路以及集成的指引和導航系統，使「蜻蜓無人機」能夠完全自主行動。他們希望將來這些電子化蜻蜓能攜帶少量載荷、執行偵察和幫助研究。

蜻蜓無人機

飛蛾駕駛員

化學成分探測器的微型化難題一直困擾著工程師們，導致我們在檢查毒品、爆炸物和救援時不得不依賴狗鼻子。但人類最好的朋友可能也會失業，因為會開車的飛蛾正在趕來的路上。

在該項研究中，飛蛾通過在滑鼠軌跡球上移動足來操縱它們的小車。當飛蛾感知到雌性信息素時，它們會嘗試向氣味源頭移動，而相應地，小車會精確地沿著它們意圖的路線前進。研究人員稱，未來他們將改造「飛蛾駕駛員」的基因，使之追蹤其他的氣味來源如爆炸物或毒品。

軌跡球上的飛蛾

飛蛾駕駛的小車

遙控昆蟲

在眾多製造遙控昆蟲的嘗試中，蟑螂君脫穎而出。你可以花150美刀買個「機器蟑螂套件」，安裝在你家小強的背上，然後像操作遙控車一樣，通過刺激觸鬚迫使它陪你愉快地玩耍。意猶未盡的科學家們還可以在蟑螂神經中植入電極實現更高精度。

但有些科學家仍未滿足，他們給大甲蟲的腿部肌肉直接連上電線，用一系列電刺激控制其行走速度。下一步研究是分別獨立地控制六條腿運動。

機器蟑螂套件

磁力心控老鼠

與光遺傳學類似，研究人員在老鼠神經元中引入了一種蛋白質，受到磁場時能激發一個神經脈衝。這些神經元與老鼠大腦的獎勵中心相關。

這些帶有所謂「磁力蛋白」的老鼠在有磁場的區域中停留的時間，遠比正常老鼠多得多。研究人員還將「磁力蛋白」注射到斑馬魚幼體的控制逃避反應的神經元中。當受到磁場時，它們果然也表現出了逃避反應，把身體捲曲成了一團。

磁場試驗中的斑馬魚幼體，蜷曲成團。

羊腦介面

美國國防高級研究計劃局(DARPA)開發了一種被稱為「支架電極」的裝置，由血管支架和電極組合而成。它被放入羊的頸部血管。研究人員引導「支架電極」從頸部進入到羊腦深處，植入在那裡的血管中以實現對腦細胞的高保真度測量。羊們看起來很無辜，但DARPA的最終目標是應用到人身上，使人能以這種方式直接操控義肢。人體試驗將於今年進行。

支架電極

電子化植物

別以為只有動物慘遭科學家毒手，植物也有！2015年，瑞典研究人員在一株花園玫瑰的導管中填入導電聚合物，創造出了第一個「電子化植物」。他們的研究顯示，這些導管能夠傳導電流，而葉片會隨著電壓變化輕微地改變顏色。

今年，研究人員更進一步地在植物體內製造了一個蓄能的超級電容器。兩條貫穿植物導管的平行導線充當電極，夾在導線之間的植物材料充當電解質。研究人員表示，這種方法使得植物能夠擁有自己的蓄能系統，用於驅動感測器和電機。

電子化玫瑰

[滷雞爪子 via SingularityHub]

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