过去几年里，机器人领域在硬件，软件方面都取得了大量成果，接下来的几年也必将取得更多的成就。这非常令人兴奋，但是我们的技术还不能达到自然界中动物体的行动能力和行动效率，创造出能胜过自然的生物体的机器还有一段距离，尤其是动力运动能力方面 。
拍摄：Karaghen Hudson和Michael Rosnach
为了避免总是拿来与动物进行比较，方法之一非常简单，就是尽可能直接复刻动物体身上的一切。想要昆虫一样的视野么？将仿生相机做成它们眼球的结构。哦不，为什么囿于仿生？明明可以直接从机械甲虫身上直接摘取。这些方法在一些问题中是非常有用的解决办法，理论上，通过操控生物体，你可以将动物身上的所有神奇技能整合到仿生机器人上，从而实现任何你所设计的功能。
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由朴成镇(Sung-Jin Park)和哈佛大学Wyss研究所的生物仿生工程教授凯文·凯特·帕克领导的科研团队，结合机器人技术和控制技术，发明了生物仿生的新方法，通过创造出完全可控的机器鳐鱼，使用大鼠肌肉细胞制作，受光活化细胞进行游动。他们的科研成果发表在《自然》杂志上，非常收人注目，也很受欢迎。
拍摄：Karaghen Hudson
照片中右手边的是一条活的鳐鱼（属鳐科，黄貂鳐也同属鳐科）。鳐鱼利用鱼鳍波状的摆动可以进行快速而有效的游动，鱼鳍的摆动在水中形成的行波，行波从前向后运动，反推力带动鳐鱼自身向前。这个非常简单的运动，却有着高度稳定性而且人为的可控性非常好，所以鳐鱼研究人员被称为“机器仿生界的理想的生物模型”。上图的左手边可以看到一个小型的机械鳐鱼，你如果看不清，这里有一张放大的图片：
拍摄：Karaghen Hudson和Michael Rosnach
机器鳐鱼的主体部分包括人造的弹性的躯体和黄金骨架，另外精心设计的单层表皮是取自新生大鼠的心脏部位的肌肉纤维。肌纤维细胞通过基因改造，能接收蓝光的脉冲信号，机器鱼的身体部分呈蛇形，受到光活化以后的收缩运动就形成循环往复的波状运动，而不需要任何其他系统来进行调控。
因为向下拍打的力量仅仅来自于单层的肌细胞，向上拍打的力量来自于黄金的骨架，上下不对称使得机械鱼的运动有些僵硬，就像弹簧那样。肌肉向下摆动时造成对骨架的挤压，肌细胞层放松时骨架又反弹回去。不像其他的机器人，这些机械鱼需要时间生长，因此制作一条这样的机械鱼需要七天的时间。
图片来自《自然》
大约用200,000个活鼠心脏部位的肌肉细胞组装的机械鱼，身躯有16.3mm，重量仅仅在10g左右。游动的最高速度可达3.2mm/s，对于这样身量的小东西来说，这个速度可不慢。更高频率的光脉冲信号，能提高鱼鳍的拍动速度，通过改变两侧光脉冲的频率，一边的频率大于另一边可以掌控它的运动方向。自然界鳐鱼也是这么来控制自己运动的。研究人员开展了一系列实验，研究如何设计机械鱼身躯表面肌肉细胞的结构；设计的不对称结构（前窄后宽的鱼鳍）在运动中表现了明显的高速和高效。同样的，自然界的鳐鱼也有类似的特点。
下面这段视频展示了机械鱼穿越250mm障碍物，计时器在左上角。
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从视频中看不出来，但是实际上这些机械鱼的是靠它们游过的液体来提供动力的。这些液体看上去像是水，但实际上并不是：这种液体叫做“台氏液”，它包含了血液中含有的所有物质，比如说糖类，就像燃料一样为肌细胞运动供能。总之，它们虽然能够畅游在人体血液的海洋里，但假如你将机械鱼扔到水里，无论你开多大功率的光照射，它们都不会移动的，在你脑内尽情的想象那幅画面吧。
拍摄：Karaghen Hudson和Michael Rosnach
这些小家伙看上去很脆弱，事实上6天以后它们仍能保持百分之八十以上的效率拍动鱼鳍，是的，只要你提供充足的能量和液体环境（真的）。这些特点表明，这种机械鱼在某些条件下，能够发挥它的用处，而不仅仅是满足人们的好奇心，但是这里要重申一遍，没有特殊的液体环境，它们可是不会运动的。
这篇文章触动我的地方在于，作者提及了他们创造的是一种“自适应的游行动物”。他们也叫它“组织工程机器人”，这种描述看上去更为准确，可能仅仅是因为，要将机械鱼归为生命体实在是很奇怪，即使它包含有真实的细胞。文章表明，这种机器人“为发展全自动自适应的人造生物体铺路”，这么想象其实很有趣，我们可以从这里开始：也许将来会有很多组合了生物组织的机器人，这种与生物体相结合的机器人比纯粹的人造机器或者是天然生长的生物体统能完成更多的事情。
“光驱动的组织工程软体机器鱼”这周出现在《自然》杂志上。（译者：justvvvi 原文作者：Evan Ackerman 原文 ）