浙大仿生軟體智能機器魚研究登《自然》封面，以科技探索生命之謎

趙御博

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近日，浙江大學仿生軟體智能機器魚研究取得重大進展，其研究成果在2021年3月4日作為封面文章刊發在國際頂級期刊《自然》雜志。深海探索是科學自然領域避不開的話題，然而深海水壓問題為人類設置了種種障礙。舊有科學技術限制、操作困難，而今浙江大學航空航天學院在李鐵風教授團隊的帶領下，設計了一款能進行深海勘探的自供能仿生軟體智能機器魚。這一技術在現有科技中走在前沿，而在后續的科技發展中，亦能以驕傲的姿態證明自己的輝煌。相信未來，中國科技會以更加別開生面的形式探索更加浩瀚的深海世界，化機器為生命，盡情馳騁遨游。

素材聚焦1 以“機器之力”，探索“生命之謎”

海洋占地球表面70%以上，但目前人類的探索仍局限在較淺的海洋深度，由于極端的靜水壓力，深海基本上很難探測。位于西太平洋的馬里亞納海溝是已知的海洋最深處，水壓高、溫度低、完全黑暗，被稱為“地球第四極”。不過，在深海中生活的生物卻因有著奇特構造而在這里安然無恙。若能由深海生物啟發，把“生命之謎”化作“機器之力”，研發能自適應復雜環境的智能機器，則既可助力深海探索，又能發展新型機器人與智能裝備。

李鐵風教授團隊率先提出機電系統軟—硬共融的壓力適應原理，研發的這臺仿生深海軟體機器人形似一條魚，長22cm，翼展寬度28cm，大約為一張A4紙的長寬。控制電路、電池等硬質器件被融入集成在凝膠狀的軟體機身中；通過設計調節器件和軟體的材料與結構，實現了機器人不需耐壓外殼，便能承受萬米級別的深海靜水壓力。他們通過在馬里亞納海溝最深10900米處和南海最深3224米處進行實際測試，驗證了這種機器人具有極好的耐壓和游泳性能，并首次實現了在萬米深海自帶能源軟體人工肌肉驅控和軟體機器人深海自主游動。

素材聚焦2 軟肌肉—智驅動，領域探索無極限

李鐵風團隊長期攻關的重要方向，是如何讓軟體機器人智能驅動。機器魚要在深海中驅動，還需克服高分子材料在高壓和低溫時電驅動能力衰減的問題。團隊和浙江大學化學工程與生物工程學院羅英武教授課題組合作研制了能適應深海低溫、高壓等極端環境的電驅動人工肌肉，在高壓低溫環境下依然能保持良好電驅動性能，即便是在馬里亞納海溝的低溫（0℃～4℃）、高壓環境（110MPa）下依舊能正常工作。這款電驅動人工肌肉也是團隊研究工作的另一個重要突破。科研人員巧妙地利用了圍繞在人工肌肉外的海水作為離子導電負極，由機器魚自帶能源在人工肌肉內外側厚度方向產生電勢差，讓高分子薄膜發生舒張與收縮形變，這樣一來翅膀就能上下拍動，推動機器魚在水中前行。

【考場仿真試題】請針對上述材料，寫一則150字左右的微評論。

【范文示例】千百年來，人類對各大領域的探索腳步從未停息，海洋領域也不例外。浙大仿生軟體智能機器魚研究問世，標志著人類探索海洋的進程進一步取得突破性進展。這項研究不僅為深海環境勘察和生物科考提供了新的解決方案，也讓柔性智能設備從常規環境走向深海作業等多樣性環境，走向更加光輝的未來。

【適用話題】科技探索 海洋世界 科學自然