机器人制造大师仿生神经技术的巧匠们
电影《机器管家》里的机器人管家安德鲁，在科学家的帮助下，安装了感觉模块，一改往日高冷做派，变得会吃醋，会喊疼，并有了人类的各种“感觉”……如今，这些科幻场景正一点一滴地走近现实。
近日，《科学》杂志刊登了一篇关于人造神经系统研究的文章。这项研究由斯坦福大学鲍哲南教授、首尔大学李泰宇教授以及南开大学徐文涛教授共同完成。他们成功研发出一种柔性的人造感觉神经，并将其应用于触觉模拟。这一全新的人造神经系统是如何制造的？它未来能给我们带来哪些改变？
这项研究向类人假肢和人造皮肤等器官仿生制造迈出坚实一步。未来，机器人将变得“温情脉脉”，像真人一样能解锁更多的“感觉”。为了实现这一目标，科学家们需要设计并实现与生物神经系统工作原理相似的、能够与生物神经信号兼容的人造系统，而且这种系统还得具有很好的柔韧性。
中美韩联合团队利用柔性有机材料模拟了SA-I触觉神经。这次制造的人造神经系统由三大核心组件构成：触觉感受器、人造神经元和突触晶体管。其中，触觉感受器由一组压力传感器组成，与一个作为人工脑细胞的一环振荡电路相连；这些传感器负责感知压力信号，并产生相应电压变化；接下来，一环振荡电路转换这些电压变化为电脉冲；最后，一系列晶体管输出这些电脉冲，从而形成完整反射弧。
在识别盲文字符方面，该团队已经取得了进展。在实验中，他们用一定像素大小的盲文字符作用于对应6个压力传感上，用对应环形振荡进行信号转换，然后通过多个晶体管获得突触后电流波形，以此识别盲文字符。根据不同的接触压力，它们产生不同峰值频率差异，从而实现了盲文字符“阅读”。
最令人兴奋的是，他们将这个人的感觉节段连接到蟑螂腿上的运动节段，使它们结合成为生物—电子混合反射弧。当他们通过改变输入当前来控制蟑螂腿时，它们表现出了弹跳反射行为。“实验结果表明，这种新的引入激活方式不仅可以模拟人类皮肤所需的能力，还能与生物体内部非常好地兼容。”
值得注意的是，这次使用的人工突触晶片结构比硅基突触简单且灵活多变，而且具有更好的柔韧性能。此外，由于它们可以轻松通过选择材料及其内部微观结构来调节性能，所以更加适合用于舒适性的假肢和可穿戴电子设备。
未来的可能性是无限广阔。一旦集成了更多类型的人工网络，可以收集各种复杂信息，为失去部分身体功能者提供额外帮助，让他们更好地控制假肢；也可能建立一种灵活型硬件网络，如软机械臂或其他生命敏捷物品，以在极端环境中替代人类移动。
目前，这种新的引入激活方式仍然不能捕捉到更复杂的地面信息或温度等。但这正是该领域发展下一步重点方向。
