美国问世一种能模拟生物细胞集体迁移的机器人

崭新突破：模拟生物细胞迁移，为大规模机器人系统开辟新路径

科技之光在北京的3月20日洒落，为我们带来一项工程学领域的震撼突破。据英国《自然》杂志报道，美国科学家团队研发出了一种模拟生物细胞集体迁移的机器人。这种机器人的问世，为开发具有预先确定性行为的大规模群体机器人系统提供了新的可能。

传统的模块化或群机器人系统，虽然可以模拟生物学行为如自组装、修复和搬运，但它们大多需要集中控制，或在设计上过于复杂，从而限制了系统的能力和可扩展性。这项新研究的出现，犹如一道曙光，打破了这一僵局。

美国哥伦比亚大学的科学家霍徳·利普森及其同事所设计的极简系统，显著减少了这些限制。这些机器人由简单的盘状“粒子”构成，相较于复杂的机器人，它们更为简洁，更容易形成规模。单个机器人“粒子”虽然无法移动，但当它们聚集在一起时，就能响应单梯度信号（如光线），并按照偏移模式振荡，共同朝着刺激源移动。

在实验室测试中，研究人员展示了由25个物理机器人“粒子”组成的群体如何移动、搬运物体以及向光刺激移动的行为。更令人振奋的是，他们使用含有10万个“粒子”的模拟实验来展示了该系统的惊人可扩展性。更令人惊喜的是模拟预测指出，即使系统中20%的粒子失效，整个系统仍能继续运作。这在传统的机器人系统中是无法想象的。单个个体的缺失往往会导致整个系统的瘫痪。德国马克斯·普朗克智能系统研究所的科学家对此给予了高度评价，强调这种全新机器人具备传统系统所缺乏的可扩展控制和鲁棒性——这是一种关键的抗干扰能力参数，对于系统在异常和危险情况下的生存至关重要。

这项研究仿佛让我们窥见了未来的一角。想象一下，如果能在智能领域模拟出一定程度的细胞组合运动，并轻松地扩展到更大规模，那么理论上我们就能利用大规模机器人创造出无限的可能。即使其中一些成员失去功能，也不会对整体效果造成太大影响。这种稳定性和扩展性不仅令人振奋，更可能引发一场智能机器人的革命。