科学家打造具有神经系统的活体机器人

工程师长期以来一直试图模仿生活。他们模仿人脑构建了机器学习算法,设计了像狗一样行走或像昆虫一样飞行的机器,并教会机器人适应周围的世界,无论多么笨拙。现在他们完全跳过了模仿。他们不再从生物学中汲取灵感,而是从中构建机器人:制造微小的、自由游动的活细胞组合,这些细胞组合成自我导向的系统,并配有将自身连接到功能电路的神经元。上个月在《先进科学》杂志上报道的结果是研究人员称之为“神经机器人”。这些活体机器可以帮助科学家更好地理解简单的神经网络如何产生复杂的行为,这是构建将生物组织与工程控制相结合的机器人系统的基础步骤。经过进一步改进,它们可以用于从精确组织修复到环境清理等各种应用。“我的一般反应是,‘哇,这太棒了!’”明尼苏达大学双城分校的合成生物学家凯特·阿达玛拉(Kate Adamala)说,她没有参与这项研究。 “这真正将工程组件融入到生物工程中。”走向内部控制神经机器人标志着塔夫茨大学生物学家 Michael Levin 及其合作者开发的一系列日益复杂的生物机器的最新进展。于 2020 年首次描述,这些活细胞簇从细胞中取出时

来源:IEEE Spectrum _机器人

工程师长期以来一直试图模仿生活。他们模仿人脑构建了机器学习算法,设计了像狗一样行走或像昆虫一样飞行的机器,并教会机器人适应周围的世界,尽管很笨拙。

现在他们完全跳过模仿。

他们没有从生物学中汲取灵感,而是利用生物学来建造机器人:制造微小的、自由游动的活细胞组合,这些细胞组合成自我导向的系统,并配有将自身连接到功能电路中的神经元。

上个月在《高级科学》杂志上报道的结果就是研究人员所说的“神经机器人”。

这些活体机器可以帮助科学家更好地理解简单的神经网络如何产生复杂的行为,这是构建将生物组织与工程控制相结合的机器人系统的基础步骤。经过进一步改进,它们可以用于从精密组织修复到环境清理等各种应用。

“我的一般反应是,‘哇,这太棒了!’”明尼苏达大学双城分校的合成生物学家凯特·阿达玛拉 (Kate Adamala) 说道,她没有参与这项研究。 “这真正将工程成分融入到生物工程中。”

走向内部控制

神经机器人标志着塔夫茨大学生物学家 Michael Levin 及其合作者开发的一系列日益复杂的生物机器的最新进展。

于 2020 年首次描述,这些活细胞簇从正常发育环境中取出并在简单的盐水条件下培养时,会自发地进行自组织,从而以新颖的方式移动和发挥作用。在显微镜下,它们看起来像不规则的半透明组织斑点,但它们的协调运动揭示了一种与自然世界中发现的任何东西都不同的自然秩序。

小簇的毛发状纤毛,与神经机器人的神经系统相结合,使其能够自行移动。Haleh Fotowat

将神经活动与行动联系起来