堪比西部世界科学家赋予机器人人类肌肉 帮助了解人类如何进化

随着机器人技术的飞速发展，我们愈发见到更多仿人类的机器人。仍有一些领域等待我们去探索和改进，比如赋予机器人人体肌肉和面部，乃至模拟人类大脑的功能。

这是一项充满挑战的任务，涉及到复杂的科技领域，包括为机器人安装肌肉、制作面部以及模拟人类大脑。虽然这一过程充满了困难，但我们已经在努力摆脱恐怖谷理论，即关于人类对机器人和非人类物体的感知的假设。尽管我们可能尚未达到电影《机器管家》中的境界，但人类与机器人或生物混合机器人这一领域已经存在并且有了长足的发展。

生物混合机器人的目标不仅是制作更逼真的机器人，更重要的是，通过模拟人类身体，科学家们可以更好地了解我们如何运动、为何如此构建以及如何在出现问题时修复这些运动部件。它还将帮助科学家了解人类如何进化，以使人类身体更加优化。

就像人体一样，机器人需要一个支架和驱动这个支架的方法。这包括马达和致动器，它们可以向骨架的关节传递旋转或线性力。而在生物混合机器人中，这种运动来源于活的肌肉组织。科学家们不仅要从人类身上学习肌肉的运作原理，还要将这些原理应用到金属机器人身上。尽管细节尚未公开，但这一领域的前景令人充满期待。

随着技术的不断进步，我们有望见到更加逼真、功能更强大的生物混合机器人。它们不仅将推动科技的发展，还将为我们提供更多关于人类身体运作的深刻见解。您或许会好奇，他们在那个神秘的计算机科学实验室里究竟在捣鼓什么。实际上，那群合法的科学家们正在培育一种特殊的肌肉。在实验室的环境中，通过培养成肌细胞与胚胎细胞的独特能力，这些细胞会在一个被称为肌生成的过程中分化成各类肌肉细胞。

为了让这些肌肉按照自己的意愿成长，科学家们创造了一种水凝胶形式的支架，这是一种特殊的水基凝胶，能够吸收并保留细胞。在水凝胶内部，细胞会形成肌纤维，这些是一串长长的肌肉细胞，它们以同一方向组合在一起。科学家通过改变水凝胶的形状来调整肌肉纤维的排列，从而控制其拉伸的方向。一旦这些“过滤器”形成，只需微弱的电流刺激，它们就会开始收缩。然后，科学家们会将其连接到机器人骨架的关节上，至此大功告成！

东京大学的科学家们于2018年初成功让小型肌肉开始工作。在生物混合机器人真正实现成功之前，还有许多挑战需要克服。这些实验室培育的肌肉并没有自我修复的能力，因此它们的寿命仅有几天至一周。

在您体内，肌肉通过血液来接收“备件”。生物混合机器人并没有那样的液体交换系统，所以一旦组织磨损，那就无法修复。肌肉的移动产生的摩擦会加速这种分解。您的肌肉被心外膜和筋膜包围，这些结缔组织将个别肌肉分隔开，帮助它们顺利滑动过彼此。

电刺激虽然能让肌肉产生收缩，但控制其收缩的强度尤其是持续收缩却十分困难。精确的电机运动尚无法实现。电流也会进一步加大组织的磨损。尽管面临这些挑战，科学家们仍在努力前进，以期在生物混合机器人的研究领域取得更大的突破。肌肉需要保持湿润状态，在利用电刺激肌肉时，不可避免地会导致水分分离，产生氢气和氧气，这个过程被称为电解。产生的这些气泡会进一步损害肌肉。为了解决这个问题，一种可能的方法是在肌肉组织中培育运动神经元，让它们指挥肌肉的运动。

这听起来像是科幻剧《西部世界》的情节！尽管这种想法看起来令人毛骨悚然，但仍有一些极好的理由让我们继续完善这种生物混合机器人技术。

使用真实肌肉的一个显著优势是它们的弹性。在软机器人领域，一个前沿的想法是将真实的肌肉与柔软、灵活的运动部件相结合。这些机器人不再依赖传统的金属马达，而是使用电缆、充气气囊等创新技术，从而获得了更高的灵活性，使其能够适应各种新任务。

生物混合机器人有望产生更为先进的软机器人技术。它们可以在我们的身体上安全使用，甚至植入体内。与传统的机器人相比，生物混合机器人不会产生尖锐的碎片或有害的化学物质。更令人兴奋的是，这些机器人能够像人类一样移动。这不仅能够帮助我们理解为什么我们采取特定的行动，我们的大脑如何控制我们的身体，而且也能为研究提供新的方向，如果出现问题该如何解决。

人体是一部极其复杂的机器。数以百计的肌肉负责移动我们的四肢关节，使我们能够工作、玩耍以及进行日常活动。不同的肌肉组合可以完成不同的动作，单个肌肉也可以促成多种运动。这也意味着当某些肌肉出现问题时，很难准确诊断问题所在。

通过研究和利用生物混合机器人技术，我们有望更深入地理解人体的复杂机制，从而为治疗各种运动障碍提供新的方法和策略。