陶莉萍

9月30日，张平在中国科学院弘扬科学家精神 喜迎党的二十大在线活动上，回忆起自己高考时选择南京大学数学专业，是得益于报告文学《哥德巴赫猜想》的感召，也想成为像陈景润那样的人。

审稿人对这项研究很满意，他们认为实验证据充分、完善。淀粉从分子结构最重要的特征是-1,4-糖苷键/-1,6-糖苷键连接结构单元分别对应直链部分和支链部分。

相比于石墨来说，硬炭因其结构特征和优势更适合于半径更大的离子存储，如钠离子、钾离子。然而，硬炭电极的比容量和首次库伦效率普遍较低，严重限制了钠离子电池整体电化学性能的发挥。硬炭的性能不仅与制备方式有关，而且很大程度上取决于所用前驱体的性质。随着709组对生物质基炭材料研究的深入，他们关注到生物质前驱体中除碳元素以外，氧是普遍富存的元素。继淀粉基超级电容活性炭中试生产后，中科院山西煤化所陈成猛课题组利用富含氧元素的酯化淀粉取得一项重要成果，他们通过低温氢气还原-高温炭化制备了一种钠离子电池负极材料硬炭，使得钠离子电池所用的硬炭负极材料的储钠性能得到进一步的强化，推动钠离子电池在实际场景中的应用。

硬炭作为钠离子电池的负极材料时，表现出高首效和高可逆比容量，在实际应用中显示出巨大的潜力。山西煤化所在读博士研究生宋明信为论文第一作者，陈成猛研究员与谢莉婧副研究员担任论文共同通讯作者。仿生学是重要的机器人研究方法之一，通过模仿自然生物的结构和行为来提高机器人的运动学性能。

为了展示所提出的类生命机器人的稳定可控运动，研究人员采用所提出的动态电刺激方法实现了机器人以不同速度进行可控游动。不过，现阶段的类生命机器人虽然已实现了有效的可控运动，但仍有许多关键的瓶颈需要被突破。作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，请与我们接洽。针对以上难题，研究人员提出了一种基于CDME的动态控制方法。

作为自然界最高效的游泳者之一，蝠鲼几乎能毫不费力地在水中滑翔，甚至在湍急水流中也能敏捷地来回游动。此外，现有的类生命机器人大多依靠外部人工刺激实现可控运动，缺乏自主性。

如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，须保留本网站注明的来源，并自负版权等法律责任。此外，为控制机器人以理想速度游动，他们还在装配机器人之前测量了在不同电刺激下肌肉组织的收缩力。例如，一些活体细胞已经被用于实现机器人的部分功能，包括感知、控制、驱动等，其中驱动作为决定其性能的关键因素，关系到机器人的整体性能。为了方便将驱动组织和机器人骨架结构进行装配，研究人员选择了以成肌细胞为核心所制造的环形组织作为机器人的驱动部分。

为获得具有有效收缩力的环形肌肉组织，研究人员利用CDME的旋转电刺激实现成肌细胞向可收缩肌管的均匀诱导分化。而类生命机器人以天然生物材料为机器人核心要素，是仿生学的进一步发展作为自然界最高效的游泳者之一，蝠鲼几乎能毫不费力地在水中滑翔，甚至在湍急水流中也能敏捷地来回游动。在验证机器人的稳定可控性方面，为控制类生命机器人以理想的速度游动，研究团队利用仿真方法分析了机器人的运动性能与驱动组织收缩力之间的关系。

在材料与结构方面，研究团队根据蝠鲼的结构设计了机器人的本体骨架，并选用聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为结构的主要材料。针对以上难题，研究人员提出了一种基于CDME的动态控制方法。

该论文作者张闯是中科院沈阳自动化研究所副研究员，一直专注于机电系统与生命系统交叉融合研究。作者：李禾 来源：科技日报 发布时间：2022/9/25 11:09:52 选择字号：小 中 大 中科院沈阳自动化所团队成功研发仿蝠鲼类生命机器人 科技日报记者 李禾 在浩瀚无边的海洋世界里，有一种鱼拥有巨大的羽翼，像自带光环的礼服侠，它就是蝠鲼，也被称为魔鬼鱼。

研究团队发现，CDME产生的电场对培养基和细胞的伤害要比传统平行板电极要小，并且使用该方法可动态控制所产生的电场方向，使其与机器人的驱动组织保持实时平行，进而保证机器人的稳定可控性。如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，须保留本网站注明的来源，并自负版权等法律责任。仿生学是重要的机器人研究方法之一，通过模仿自然生物的结构和行为来提高机器人的运动学性能。该项研究以论文《基于动态电刺激的仿蝠鲼类生命机器人》（A Manta Ray-Inspired BiosyncreticRobotwithStableControllabilitybyDynamicElectricStimulation）发表在期刊《类生命系统》（Cyborg and Bionic Systems）上。因此，面向微纳生物结构的3D打印、柔性操作等技术是开发应用于临床等特殊环境的类生命微型机器人的关键。获得中科院院长特别奖，研究成果入选中国智能制造十大科技进展、中国机器人行业年会科学引领奖等。

主持NSFC青年科学基金项目、中国博士后科学基金面上项目、中科院基础培育基金项目、中科院特别研究助理资助项目、辽宁省博士启动基金等。例如，一些活体细胞已经被用于实现机器人的部分功能，包括感知、控制、驱动等，其中驱动作为决定其性能的关键因素，关系到机器人的整体性能。

特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性。据悉，《类生命系统》是北京理工大学与美国科学促进会（AAAS）/Science 共同打造的高水平国际英文科技期刊，入选中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目。

因此，基于活体细胞的感知与控制方法可应用于类生命机器人研究，进而实现基于环境信息感知的机器人自主运动。然而要进一步发展类生命机器人的可控运动性能，还需要创新推进方式和控制方法。

例如，所制造的机器人尺寸大多为厘米级，难以应用于体内药物运输等场景。此外，为控制机器人以理想速度游动，他们还在装配机器人之前测量了在不同电刺激下肌肉组织的收缩力。论文指出，该项研究所提出的仿生设计与驱动控制方法不但可以促进类生命机器人的进一步发展，而且对软体机器人的仿生设计、肌肉组织工程等相关领域也有一定的潜在指导意义。为了方便将驱动组织和机器人骨架结构进行装配，研究人员选择了以成肌细胞为核心所制造的环形组织作为机器人的驱动部分。

为获得具有有效收缩力的环形肌肉组织，研究人员利用CDME的旋转电刺激实现成肌细胞向可收缩肌管的均匀诱导分化。不过，现阶段的类生命机器人虽然已实现了有效的可控运动，但仍有许多关键的瓶颈需要被突破。

作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，请与我们接洽。为了展示所提出的类生命机器人的稳定可控运动，研究人员采用所提出的动态电刺激方法实现了机器人以不同速度进行可控游动。

而类生命机器人以天然生物材料为机器人核心要素，是仿生学的进一步发展。近日，中国科学院沈阳自动化研究所类生命机器人研究团队以蝠鲼为设计灵感，研发了一种由体外培养的骨骼肌组织驱动、环形分布多电极（CDME）控制的类生命游动机器人，这个机器人仅由一块肌肉组织驱动就可实现有效推进。

此外，现有的类生命机器人大多依靠外部人工刺激实现可控运动，缺乏自主性。在实验中，机器人展示了有效的游动和稳定的可控性，验证了研究团队提出的仿生设计和基于CDME控制方法的有效性。大自然为机器人的发展提供了巨大支持由于这台射电望远镜建在奇台，按照惯例它被称作奇台射电望远镜，缩写为QTT（QiTai radio Telescope）。

全向可动的优势让奇台望远镜能够以极高灵敏度观测到全天的四分之三，覆盖了银河系中心及其以南12范围。奇台望远镜建成后，有可能成为世界最大、精度最高的百米级全向可动射电望远镜，百米口径使得它的重量将达到6000余吨，是上海天马射电望远镜的2.2倍。

如此巨大的望远镜，其面形精度将达到0.3毫米、指向精度2.5角秒，甚至比天马还高出0.5角秒。其得天独厚的地理位置和卓越的灵敏度也将加强和完善我国深空探测网络。

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