進化機器人

科研人員研制的機器尾翼

約翰教授和他的學(xué)生觀察水池中的機器人，研究生物進化論

????北京時間5月31日消息 據(jù)美聯(lián)社報道，地球上生命樣式如何從單一到多樣，從簡單到復(fù)雜，達爾文提出的進化論為我們提供了解釋。根據(jù)進化論中自然選擇理論，地球上一些物種存活演化至今，然而一些物種卻消亡了。但是遠古時期自然選擇是怎么發(fā)生的？近日，美國一所大學(xué)的科學(xué)家研制出長有鰭和尾巴的機器人，對遠古時期的生物進化進行了模擬演示。

????在美國瓦薩爾學(xué)院的實驗室里，兩個機器人在水池內(nèi)像浴缸里的玩具一樣在水中搖擺著它們的尾鰭。這些機器人的動作都是通過裝在圓形塑料容器內(nèi)的微處理器控制。

????科學(xué)家并不是在玩什么游戲，而是在研究進化論?？茖W(xué)家把兩個機器人放進水池內(nèi)，模擬捕食者和被捕食者相遇的場景，從而對大約5億4千萬年前的生物進化進行研究。被捕食者機器人被稱為Preyro，在它身上能引起進化。不過這并不像“終結(jié)者”系列電影里的機器人，由于它們智能化水平越來越高，甚至超過了人類，最后對研制開發(fā)它們的人類主人反戈一擊。據(jù)進行這項研究的科學(xué)家表示，他們會對被捕食者機器人的尾部設(shè)計進行不斷改進，觀察那一種設(shè)計能使它躲避捕食者機器人的追殺。

????瓦薩爾學(xué)院的生物學(xué)和認知科學(xué)教授約翰-龍和他的學(xué)生組成的科研團隊開展了這項研究。約翰-龍說，“我們應(yīng)用了選擇理論，正如自然選擇法則。”

????據(jù)悉，目前全世界范圍內(nèi)有一個科研小組正借助機器人進行生物學(xué)和進化論研究，約翰-龍正是其中一名成員。這些機器人能夠在水中擺動身體，也能爬上岸。科研人員們相信，隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，機器人將比以往更好地模擬動物，這也將方便他們更好地借助機器人研究進化論。比如，約翰-龍開展研究的機器人檢驗了遠古水生動物背脊骨發(fā)展進化的理論。

????各個方面的技術(shù)進步預(yù)示著用機器人模擬進行生物學(xué)和進化論研究有廣闊的前景?？刂茩C器人動作的微處理器體積越來越小，而且功能越來越強大。制造機器人的材料更加容易彎曲。此外借助越來越發(fā)達的假肢制造技術(shù)，科學(xué)家們借以研究生物學(xué)的機器人功能會越來越強大。

????幾年前瑞士科研人員制造出一個明黃色機器人，它能夠在水中游泳，而且能夠在陸地上行走?？蒲腥藛T借助這個機器人研究脊椎動物從水中向陸地的進化?？蒲腥藛T把這個機器人從日內(nèi)瓦湖中蠕動爬出的視頻發(fā)布到了一家網(wǎng)站上。

????哈佛大學(xué)的有機體和進化生物學(xué)教授喬治-羅德爾借助機器鰭來研究魚的運動方式。他表示，科學(xué)家們只是借助機器人來模擬動物的某些特征，研究他們的工作原理。接著科學(xué)家們會改變它們的某些特征，觀察它們的機能會發(fā)生什么改變。

????約翰-龍和他的學(xué)生通過機器人試驗證明了古水生生物背脊骨發(fā)展進化的理論。他們把Preyro機器人和另一個捕食者機器人Tadiator同時放進水池內(nèi)?？蒲腥藛T提出一個假設(shè)：古生物從避開捕食者快速逃生的需求，促進了古水生生物背脊骨的發(fā)達。實驗結(jié)果驗證了他們的假設(shè)。他們發(fā)現(xiàn)改變Preyro機器人尾鰭的尺寸對Preyro機器人的逃生并無幫助，不過增強它的背脊骨卻能使它迅速游離危險。約翰-龍和他的學(xué)生得出結(jié)論，躲避捕食者獵殺的需要，導(dǎo)致了多脊椎骨的進化。

????然而哈佛大學(xué)的喬治-羅德爾教授表示，沒有什么材料制造出的機器人能夠完全模擬替代非常復(fù)雜的動物機體。不過他對生物學(xué)研究領(lǐng)域里的機器人技術(shù)發(fā)展卻充滿期待?！拔磥淼?0年將會是令人驚奇的?！?唐寧)