□ 本報(bào)記者 王榮

　　蒼蠅，是細(xì)菌的傳播者，誰都討厭它?？墒巧n蠅的楫翅（又叫平衡棒）是“天然導(dǎo)航儀”，人們模仿它制成“振動(dòng)陀螺儀”。這種儀器已應(yīng)用在火箭和高速飛機(jī)上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。

　　從自然界獲得的靈感，為人類能力提供源動(dòng)力，科學(xué)界稱之為仿生。最近，美國國家眼科研究所又稱，從象鼻魚獨(dú)特的眼睛受到啟發(fā)，正在模仿這種魚的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)，希望開發(fā)出一種能自動(dòng)調(diào)節(jié)焦距，且能提高人們夜視能力的隱形眼鏡。

　　目前，仿生應(yīng)用于各行業(yè)，尤以醫(yī)學(xué)界為主。有評(píng)論指出，從給予盲人視力到校正更準(zhǔn)確的味覺新舌頭，仿生技術(shù)能復(fù)制或復(fù)原越來越多身體部位，科學(xué)家離能造仿生人類的日子越來越近。

　　多樣的仿生眼

　　象鼻魚生活在光照度較低的渾水中，卻能發(fā)現(xiàn)藏在污泥中的捕食者，因?yàn)樗鼈儶?dú)特的眼睛能在黑暗中看清東西。

　　科學(xué)家從象鼻魚獲得靈感，這種魚的視網(wǎng)膜由一系列深杯狀結(jié)構(gòu)組成，杯壁能反射光線，有助于聚光，增強(qiáng)它們暗中視物所需的特定波長光。據(jù)悉，威斯康辛州大學(xué)研究人員正在模仿這種魚的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)，希望開發(fā)出一種能自動(dòng)調(diào)節(jié)焦距，且能提高人們夜視能力的隱形眼鏡。

　　該研究所負(fù)責(zé)人介紹，眼鏡、普通隱形眼鏡和手術(shù)雖能提高視力，但會(huì)讓眼睛的敏感性、看東西的對(duì)比度有所下降，且很難在夜間看清東西。他們的想法是設(shè)計(jì)一種隱形眼鏡，能隨著一個(gè)人自己的角膜和晶狀體不斷地自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而恢復(fù)他年輕時(shí)的視力。

　　目前，全世界約10億人受老花眼影響，由于晶狀體老化而看不清近處東西，其中一半沒有得到矯正。據(jù)研究人員估計(jì)，有望在5年到10年內(nèi)造出臨床測(cè)試隱形眼鏡。江博士說，一旦做出來，它的成本不會(huì)比普通隱形眼鏡高太多，因?yàn)樗芯薮笫袌?chǎng)，可以大量生產(chǎn)，成本不可能是障礙。

　　對(duì)于眼睛功能的改善還不至于此，哈佛研究所的John Pezari教授正在研發(fā)的第二代阿格斯人工視網(wǎng)膜系統(tǒng)，會(huì)直接跳過眼睛，透過攝影機(jī)傳送電子訊號(hào)到植入電極里，從而幫助失去部分視網(wǎng)膜功能的患者，但并不適用于先天失明的人。

　　據(jù)悉，今年，澳大利亞的一個(gè)盲人將接受第一個(gè)獲得完全繞過大部分視覺系統(tǒng)的“仿生眼”。攝像機(jī)大約有500個(gè)像素點(diǎn)，足以創(chuàng)建一個(gè)簡單的圖像。雖這個(gè)分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)比正常眼睛產(chǎn)生的1像素到200萬像素圖像粗糙得多，但它大致能覆蓋產(chǎn)生視力的基本要素。

　　仿造人類的日子越來越近

　　仿生眼只是醫(yī)學(xué)界在仿生學(xué)中的冰山一角。由查爾摩斯工學(xué)院、薩爾格林斯卡醫(yī)院以及醫(yī)療器材公司Integrum AB組建的研究團(tuán)隊(duì)，近日宣布成功研發(fā)世界上第一款直接連接骨頭、肌肉和神經(jīng)的義肢，這款義肢能讓患者恢復(fù)觸覺，相似度和真手一模一樣。

　　據(jù)報(bào)道，義肢成功地成為患者身體的一部分。通過手術(shù)將仿生神經(jīng)肌肉介面安裝在義肢和真實(shí)肌肉之間，從而達(dá)到義肢和人體的完美結(jié)合。穿戴這款義肢的患者能將一顆雞蛋把玩手中，也不致把它弄破。

　　目前，這款義肢全世界只有兩人在使用。2013年首先安裝在一名名叫Magnus的患者身上，在經(jīng)過三年改良后，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這款發(fā)明將能改變整個(gè)義肢學(xué)界。研究團(tuán)隊(duì)也表示，今年將會(huì)開放另外10個(gè)名額，未來更多患者將能受惠于這項(xiàng)科技發(fā)明。研究者也表示，希望未來這項(xiàng)發(fā)明能普及化，如此一來價(jià)錢也會(huì)相對(duì)下降。

　　事實(shí)上，我們能復(fù)制越來越多身體部位。外媒稱，澳大利亞研究人員制造出一種“仿生脊髓”，把一個(gè)回形針大小的裝置植入大腦旁邊的血管，這種支架式電極可以記錄運(yùn)動(dòng)所需的大腦活動(dòng)，再轉(zhuǎn)變?yōu)橹噶羁刂戚喴?、外骨骼、假肢或電腦。這項(xiàng)研究刊登在《自然·生物技術(shù)》雜志上，首次人體試驗(yàn)將于2017年在皇家墨爾本醫(yī)院進(jìn)行。

　　研究者的目標(biāo)是讓這種新裝置像心臟起搏器一樣工作，后者通常不需開胸手術(shù)即可植入。研究者稱，心臟起搏器其實(shí)是典型的仿生裝置，它進(jìn)入血管，待在心臟旁邊，終生工作。目前只是設(shè)法對(duì)大腦做同樣的事情。

　　仿生技術(shù)裝置也并不只是為殘障人士服務(wù)，如今的仿生科技已逐漸開始走進(jìn)千家萬戶，逐漸演變?yōu)橐环N享受生活的新方法。

　　法國和意大利聯(lián)合創(chuàng)辦的一家醫(yī)療技術(shù)公司此前宣布，合作開發(fā)出一款創(chuàng)新的仿生聽覺模塊元件。將該模塊安裝到個(gè)人音頻裝置中，用戶就能收獲令人震撼的聽覺體驗(yàn)，且在控制聲音時(shí)無需從耳內(nèi)取下音頻裝置。在MP3播放器或智能手機(jī)等個(gè)人音頻裝置上配備仿生聽覺模塊后，用戶可以根據(jù)外部聲音條件以電子方式選擇“打開”和“關(guān)閉”。在噪聲太大的環(huán)境中，這個(gè)功能可全面防止噪聲侵?jǐn)_用戶。而在需要與人正常交流時(shí)，用戶無需取下音頻裝置，也不必承受耳朵閉塞時(shí)講話引起的不適或巨大噪聲引起的耳痛。

　　仿生成科技新寵

　　仿生技術(shù)旨在通過對(duì)各種生物系統(tǒng)的功能原理進(jìn)行研究，最終實(shí)現(xiàn)新的技術(shù)設(shè)計(jì)并制造出更好的儀器和機(jī)械。眼下，仿生技術(shù)已成為科技界“新寵兒”。

　　近日，天津大學(xué)明東教授課題組研發(fā)的人感仿生神經(jīng)系統(tǒng)技術(shù)，已成功應(yīng)用于海爾集團(tuán)的中央空調(diào)系統(tǒng)。該技術(shù)在國內(nèi)尚屬首例，已獲授權(quán)兩項(xiàng)國家發(fā)明專利，通過聯(lián)合紅外雙信道的人工視覺感知與人工智能的識(shí)別決策，對(duì)室內(nèi)物理空間內(nèi)人體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定位與判別，無需遙控器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，真正做到風(fēng)隨人動(dòng)、風(fēng)避人動(dòng)、人來風(fēng)至、人走風(fēng)息，既可以提高空調(diào)的舒適度，又可以降低能源消耗。

　　日前，英國南安普敦大學(xué)和帝國理工學(xué)院研究人員利用電活性聚合物來制作機(jī)翼，并利用電腦模型計(jì)算出最佳的機(jī)翼機(jī)構(gòu)。只需施加電壓，薄膜機(jī)翼就能在飛行中像蝙蝠翅膀一樣收縮伸展。這種新型機(jī)翼中沒有任何機(jī)械部件，更像人造肌肉，能根據(jù)所承受的作用力改變形狀。

　　研究人員將這種薄膜機(jī)翼安裝在無人機(jī)上，無人機(jī)在短暫的海面滑翔飛行測(cè)試中也取得不錯(cuò)效果。

　　無獨(dú)有偶，哈佛大學(xué)研究人員日前受沙漠甲蟲、仙人掌和豬籠草外觀的啟發(fā)設(shè)計(jì)一款仿生材料。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，甲蟲背部單獨(dú)的幾何形狀凸塊便于凝結(jié)水滴，通過詳細(xì)的理論模型優(yōu)化，將凸塊的幾何形狀與仙人掌刺的不對(duì)稱性，以及幾乎無摩擦涂層的豬籠草結(jié)合設(shè)計(jì)出新材料，相比其他材料可在更短時(shí)間內(nèi)收集和運(yùn)輸較大水量。這項(xiàng)研究有助于科學(xué)家未來開發(fā)有效收集水并引導(dǎo)其流到水庫的系統(tǒng)。此外，這種方法還能用在工業(yè)熱交換器上，可顯著提高其整體能效。