重大突破！美国科学家开发出由真菌和计算机组成生物混合机器人，可用于探测辐射【附智能机器人技术赛道观察图谱】

⭐发布日期：2024年09月24日 | 来源:搜狗知乎

⭐作者：杉本有美责任编辑:Admin

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瞻观前沿

在科技不断进步的今天，机器人技术的发展已经达到了一个新的高度。近日，美国康奈尔大学研究人员成功开发出了一种由真菌和计算机组成新型的“生物混合机器人”，该机器人能够将真菌的电信号转化为数字指令，为构建更加可持续的机器人开辟了新途径。

“生物混合机器人”是一个新兴的研究领域，它涉及到将植物、动物和真菌细胞与合成材料相结合，以制造出具有生物特性的机器人。然而，这一领域的研究一直面临着一些挑战，比如使用动物细胞的成本高昂和伦理问题，以及植物细胞对外部刺激反应缓慢。康奈尔大学的最新研究显示，真菌可能是解决这些难题的关键。

在这项研究中，科学家们首先从杏鲍菇中培育出细腻的菌丝体，并利用3D打印技术构建出布满精密电极的支架，引导菌丝体在其上茁壮成长。这些菌丝体网络不仅能够敏锐地感知环境变化，还能产生电脉冲信号，其机制与大脑中神经元的信息传递有着惊人的相似性。

研究人员还通过巧妙的接口设计，使得菌丝体产生的电脉冲能够无缝对接至计算机系统中，实现生物信号与数字指令的实时转换。计算机作为“大脑”，能够迅速解析这些生物信号，并精准操控机器人的各个部件，如阀门、电机等，指挥其执行前进、转向等复杂动作。

当研究人员利用光线照射菌丝体时，这些真菌仿佛被赋予了生命，迅速响应并产生强烈的电脉冲，从而驱动机器人灵活移动。特别是当紫外线强度增加时，真菌因本能避光而释放出更为强烈的电信号，进一步加速了机器人的行进速度，展现了其独特的生物智能特性。

这款真菌“生物混合机器人”在环境敏感度方面表现出色，使其在检测农田中的化学污染物、毒药或病原体时，较传统合成机器人具有无可比拟的优势。此外，真菌的顽强生命力——能在极端咸水或严寒环境中生存——赋予了这些机器人在极端环境下作业的独特能力，无论是探测辐射还是深入危险区域，都能游刃有余。

目前，这项研究的相关论文已经发表在最新一期的《科学机器人》杂志上。

图片来源：美国康奈尔大学

技术价值观察

智能机器人产业链可以分为上中下游三个层次。上游主要是伺服电机、减速器、传感器、专用芯片等核心零部件;中游是以人形机器人为主的智能机器人本体制造，包括设计、制造、测试三大环节。下游为机器人应用领域，包括工业制造、仓储物流、医疗服务、商业服务、家庭使用等。

美国康奈尔大学研究人员成功开发出一种由真菌和计算机组成的“生物混合机器人”，该技术处于智能机器人产业链中游环节。

宏观市场观察

智能机器人产业发展历程：处于向产业化发展阶段

自20世纪90年代起步以来，中国在仿生机器人领域的研究和开发经历了从基础探索到技术突破，再到产业化应用的快速转变。在这一过程中，中国的研究机构和企业不仅紧跟国际前沿技术，而且在某些领域实现了创新和超越。如今，智能机器人产业正处于向产业化发展阶段。

智能机器人应用领域：工业制造、服务业商业化难度较低

根据科研人员对于智能机器人落地场景的构想以及行业目前的发展进度，智能机器人可以进行落地的场景包括工业制造、服务业、医疗保健、教育、娱乐、灾难救援、探索与研究、安全监控等领域。总体来看，这些场景的应用潜力相对较大，其中工业制造、服务业的商业化应用难度较低，也是当前智能机器人产品率先进行探索实践的领域。

企业区域分布：主要分布在东部地区

从产业链企业区域分布来看，智能机器人企业主要分布在我国东部地区。其中，广东、江苏、浙江的人形机器人产业链较为完整，涵盖上游核心零部件供应，中游人形机器人本体制造与下游领域应用。

中国智能机器人技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与智能机器人关键技术强关联的城市集群主要集中在华南和西北地区，并且以广东、海南和陕西省为重点发展区域，未来布局智能机器人技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华南、西北地区优先导入，其中可重点关注广东省深圳市福田区及龙华区、广东省广州市天河区、海南省海口市龙华区、陕西省西安市雁塔区所处智能机器人的相关企业，以及该地方对于智能机器人产业的发展投资环境、供给市场的潜力空间。