软体机械人：柔嫩的智能“生命”

　　近日，国度管网集团西部管道公司成功完成所辖新疆段天然气、原油、成品油管道输送全生命周期碳脚印核算，获得中国质量认证核心颁布的“产物碳脚印证书”。

　　最初，能源取系统集成亟待冲破。比拟保守机械人，软体驱动器取现有电子、能源和制制系统存正在必然“不兼容”，小型电池、芯片和节制电尚难取柔性驱动单位顺畅集成。全体上，软体机械人距离实正的自从化和工程化使用还有很长的要走。

　　“十四五”期间，我国全社会研发经费投入年均增加10%，研发经费投入强度提高0。44个百分点。

　　外场驱动软体机械人的另一类型是光场驱动。正在材猜中引入光响应或光热颗粒后，操纵激光或可见光近程触发其弯曲、舒展以至扭转。光场的空间分辩率极高，能够实现局部切确节制，便于连系光纤用于微创场景中。不少研究团队已开辟出精准可控的光驱动软体布局，好比液晶聚合物(LCP)动态响应材料，可以或许正在光照下进行弯曲、滚动、扭转，以至模仿“光控步行”。还有研究通过将光接收晶体取聚合物复合，制成可正在紫外取可见光交替映照下快速弯曲并恢复的光控薄膜，能够模仿“光控夹持”动做。

　　近年来，我国科研团队正在软体机械人研发方面不竭推出新。如上海交通大学研制的仿蛇机械人，能正在狭小通道中蜿蜒前行；工程大学研制的仿鱼机械人，能正在深海高压中不变逛动；中国科学手艺大学和西湖大学等研制的柔性抓手，能夹起各类外形的物体……这些测验考试都指向统一个标的目的：让机械人正在复杂中更矫捷、更顺应。

　　工业和消息化部等八部分近日结合印发《汽车数据出境平安（2026版）》，鞭策成立高效便当平安的汽车数据跨境流动机制，提拔汽车数据出境便当化程度。

　　气动驱动是软体机械人最典范的活动体例。机械人体内布满各类精巧的空腔和通道，当空气或液体被泵入时，这些腔体就像肌肉纤维一样膨缩、弯曲，驱解缆体舒展或扭动。只需精准调控分歧腔体的压力和充气挨次，机械人就能完成爬行、夹取以至翻腾等复杂动做。它就像一个“会呼吸”的身体，靠气流鞭策舞动。近期，荷兰原子取物理研究所展现了一种基于气流的软体机械人，仅靠一根硅胶软管，正在气流感化下就能自觉振荡，并通过取的互动展示雷同动物的步态。这一设想无需复杂电，却能让机械人正在动态中连结顺应性。

　　近日，中国农业科学院蔬菜花草研究所蔬菜设想育种立异团队研发出新型动物基因研究东西——对方针DNA序列的临近空间卵白标识表记标帜系统。

　　无论采用何种驱动体例，软体机械人都离不开柔嫩材料的支撑——硅胶、橡胶以及新型高材料。它们就像软体机械人的“肌肤”，既具有柔韧性又可大幅变形，为各类驱动体例供给了靠得住的舞台。正因有了这层“柔性肌肤”，软体机械人才能正在复杂多变的中舒展、弯曲取贴合，展示出保守机械人难以企及的顺应性。

　　保守机械人几乎都以金属或硬质塑料为骨架，依托电机、齿轮、连杆等关节式布局来活动。它们动做切确、反复性强，可以或许正在流水线上日夜不断地完成焊接、拆卸、搬运等使命，是现代工业中高效的“钢铁工匠”。然而，正在复杂多变、不成预期的中，它们往往动做生硬，难以矫捷应对：一个机械人手臂大概能精准焊接汽车零件，却很难像人手一样温柔地剥开一枚鸡蛋。

　　电驱动软体机械人中，最典型的是介电弹性体驱动（DEA），正在柔嫩的高薄膜两侧笼盖柔性电极，高电场后发生静电应力，使薄膜厚度被压缩、平面标的目的膨缩，从而实现快速而无力的伸缩。大学科研团队曾操纵这一手艺研制出亚厘米级的软体爬动机械人，能正在狭小管道中高速前行并完成巡检；哈佛大学的研究则将多层介电弹性体驱动使用于微型扑翼，让机械人实现轻巧飞翔。另一类是离子聚合物驱动，依托电场感化下的小离子正在聚合物电解质中迁徙并照顾水，形成两侧体积差别，从而惹起全体弯曲，其动做相对迟缓，但劣势是驱动电压极低，取现有锂电池等便携电源手艺高度契合，正在现实使用中潜力凸起。西安交通大学团队就操纵这一道理，设想出“扭转—弯曲”双稳态布局，并驱动微型机械人实现自从爬行取泅水，为低电压软驱动的使用拓展供给了新思。

　　起首是驱动取材料机能的。取保守电机比拟，软体驱动输出力量较小，而很多智能材料工做前提苛刻，例如高电压或特殊外场。此外，软体材料正在大变形时往往表示出显著的非线性特征，加之制备工艺尚未尺度化，使得机能不变性和反复性难以。虽然近年来呈现的新型电磁弹性体驱动软体机械人正在输出力和驱动前提上取得了冲破，为软体机械人带来“肌肉”般的力量，但要实正实现模块化、工程化使用还需要时间。

　　日前，我科研团队正在国际学术期刊《科学》颁发论文《多标准泛基因组图谱赋能夹杂倍性甘蔗的基因组解析》，为甘蔗高产优良育种供给了全新“基因资本地图”取焦点阐发东西。

　　外场驱动软体机械人的代表是驱动，正在柔嫩材猜中掺入细小的磁性颗粒，通过外部操控，使其正在力和力矩感化下带动全体布局弯曲或爬动。麻省理工学院团队研发的毫米级曲径的柔性持续体机械人，能正在复杂血管模子中矫捷。外可以或许无损穿透人体组织，适合医疗使用。当前，磁驱动机械人曾经正在动物尝试中展示了进入血管、胃肠等复杂的潜力。

　　间接操纵活细胞做为驱动源，是近年来软体机械人成长的新标的目的。科研人员将心肌细胞或骨骼肌细胞培育正在柔性材料上，让它们像正在体内一样有节律地收缩，从而驱动软体机械人活动，如许的机械人仿佛实的“长”出了能跳动的肌肉。取其他驱动体例分歧，这些细胞不只能自从耗损养分液发生能量，还具备必然的自愈能力。更有研究通过基因，使细胞对光信号发生反映，只需一束光照，肌肉便会收缩，实现精准的“光控指令”。这让软体机械人距离实正的仿生生命体又近了一步。

　　正在灾祸救援取探测中，一种可以或许钻入狭小裂缝的软体探测器，不只能够正在地动废墟中寻找生命迹象，还能照顾微型传感器，监测温湿度或无害气体，正在复杂空间内完成信号检测，为救援供给环节消息。如浙江大学的仿生鱼类机械人已成功潜入万米深海，正在高压中不变逛动，其柔性抓手可正在深海完成取样使命。

　　没有电机和齿轮，软体机械人是若何动起来的？其奥妙正在于科研人员通过多种“人工肌肉”构成奇特的驱动体例，付与机械人弯曲、舒展取爬动的能力。

　　近日，大学化学化工学院刘健传授、王艳琴副传授团队正在节能制绿氢联产高附加值化学品范畴取得严沉冲破，正在《天然》子刊颁发研究。

　　软体机械人纷歧样！它们的制制灵感来历于天然，犹如柔嫩的“仿生舞者”——摒弃了刚硬的外壳，采用硅橡胶、弹性聚合物、凝胶甚至生物组织等柔嫩材料制制，身体可以或许弯曲、舒展、收缩、扭动，具备穿越狭小空间、贴合犯警则概况，以至正在极端下完成使命的能力。

　　“入境随形”是软体机械人的最大魅力。无论是微不雅世界、极端，抑或是人机交互的日常糊口场景，软体机械人总能找到属于本人的使命“径”，像水一样贴合、渗入、顺应复杂。现在，软体机械人正逐渐走出尝试室，正在实正在世界中大展身手。

　　分歧于冰凉的机械臂，正在日常的人机交互中，软体机械人具有暖和的触感，既可为白叟供给辅帮护理，也能成为教育场景中的互动伙伴。近年来，一些具身智能机械人企业也起头研发可变刚度的软体手臂，既能正在需要时供给支持力，又能正在接触人体时连结柔嫩平安，展示出高度的亲和感，成为陪同、守护人类的温柔伙伴。

　　正在现实使用中，软体机械人取保守机械人互为弥补，二者通过刚柔融合取系统集成协同，正正在极大地拓展机械人的使用鸿沟，为将来带来无限可能。

　　特种机械人手艺取数智系统立异团队张平点击一键启动指令后，雷达驱动、定位算法、规划取节制算法等模块被加载。正在系统支撑下，无人机可以或许精准定位、自从取及时避障，像一位孜孜不倦的巡检员。

　　月球概况的春秋是其演化奥妙的根本。对于月球上未采样的区域，科学家次要依托统计撞击坑的密度来估算春秋：区域越陈旧，撞击坑凡是越稠密。

　　这声，穿越漫长岁月，凝结着人类对这位地球近邻的猎奇取胡想。而今，跟着新一轮探月高潮正在全球兴起，这句“去月球”已不再仅仅是浪漫的诗意表达，更成为科技前沿竞相逃逐、国度实力取立异交汇的活泼实践。

　　蚊种取病毒之间存正在高度婚配关系。1901年，公共卫生取热带医学范畴沃尔特·里德证明，蚊子是黄热病的首恶。科学界保守概念认为，病毒以颗粒形式正在蚊子体内，却一直不晓得实正的“病毒受体”是什么。

　　其次是节制精准度有待提高。取关节分明的保守机械人分歧，软体机械人的整个身体都能变形，具有几乎无限的度。这一特征带来了矫捷性，也让活动节制和传感变得非分特别复杂。若何让它们既能像生物一样，又能不变、靠得住地施行使命。

　　2025年我国人均粮食拥有量达到508。9公斤，远超国际的400公斤的平安线，粮食等主要农产物供给丰硕、市场平稳、储蓄充脚。

　　科技立异和财产立异的深度融合，不只是建立现代化财产系统的计谋行动，更是贯彻新成长、鞭策高质量成长、加速建立新成长款式的主要抓手。

　　由于像领会本人的孩子一样领会黑地盘，韩晓增有个绰号——“黑地盘的养分搭配师”。他率领团队细心配制出一套养分搭配的“秘方”。

　　一代代南来北往的科研“候鸟”正在三亚当起了“留鸟”，南繁热土上，他们用苦守加快农业科研历程，守护着国度粮食平安的但愿。

　　挑和并非障碍，我们能够更斗胆设想，跟着新材料和智能算法的成长，将来的软体机械人也许能、思虑取反映，逐步进化为一种“柔嫩的智能生命”。

　　这种柔嫩的特征，也让软体机械人更适合取人世接交互。例如，“肌肉骨骼型”仿人机械人，以类肌肉的柔性布局提拔互动的天然性；可变刚度柔性机械臂，则能正在“刚”取“柔”之间矫捷切换，正在保障平安的同时贴合人体动做完成协做，让人机关系变得更协调。

　　深耕西南高原山区二十余载，于强盛取实菌为伴，正在种质资本取财产富平易近之间架起桥梁，把论文写进土壤中，把科研做进农户的大棚里。3年间，于强盛往返昆明取水城数十趟，硬是帮着水城从零起步，建成了食用菌研究所、日产50万袋的菌种厂和鲜菇冷链物流集散核心。

　　正在医疗范畴，纤细的软体机械人可以或许进入人体内蜿蜒的血管或胃肠道，避开组织，抵达手术刀难以触及的病灶，完成精准操做而不划伤懦弱的组织。将来，这类机械人以至能够设想为可降解材料，正在完成使命后逐步分化，被身体接收，避免二次取出。近年来，我国科研人员曾经开展了基于磁驱动的胃肠道软体机械人研究，并正在动物尝试中展现了其可行性，为微创医疗带来新的可能。

　　研究团队将这一效应取黑洞双星轨道偏疼率的演化同时纳入同一模子，并将理论预测取纳赫兹引力波天文台合做组15年的不雅测数据进行对比阐发。陈一帆暗示，虽然当前的不确定性仍然较大，但该研究曾经表白，引力波不雅测起头照顾关于星系核心的可测消息。

　　外形回忆材料是一类特殊的“热驱动肌肉”，包罗外形回忆合金（SMA）和外形回忆聚合物（SMP）。这类材料的奇特之处正在于可以或许“记住”原始形态，加热时会恢复到设定的外形，冷却后则能够再次被变形并固定。将细丝状的外形回忆合金或柔性的外形回忆聚合物嵌入软体布局，就比如正在“橡胶肌肉”里埋进了热响应的纤维，每次通电或加热，它们城市收缩或恢复外形，从而牵引机械人完成动做。

　　冰凉坚硬的金属骨架、切确运转的齿轮电机……这，是不是你脑中的“机械人”？其实，还有一种机械人：它们没有坚硬的躯壳，而是以柔嫩的身体摸索世界，它们并不强壮，却不会等闲损坏——这，就是软体机械人。它们像章鱼、蚯蚓、水母等天然界生物一样灵动，可以或许弯曲、舒展、钻入狭缝，展示出史无前例的顺应力。