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科学家研制机器蚂蚁为人类建设火星家园

蚂蚁 2026-03-27 菜科探索 +
简介:

【菜科解读】


机器蚂蚁
  据物理学家组织网报道,最近在火星上发现水和像地球土壤一样的土壤,不仅让人们大胆展开想象,猜想有一天人类也许能移民到这颗红色行星上。

然而,第一批火星居民也许并不是人类,而是一群微型机器人。

德国卡尔斯鲁厄大学的机器人学研究人员马尔科?齐曼斯基说:“可以利用能共同协作的小型机器人探索这颗行星。

现在我们知道火星上有水和尘埃,因此它们要为科学家建设住处等建筑物,只需要一些黏合剂。


  微型机器人通力合作
  一个由欧洲研究人员组成的科研组正在研发微型遥控机器人,这种机器人可协力完成不同的任务,就像白蚁、蚂蚁或蜜蜂共同寻找食物,建造巢穴和为了群体更好的发展协力合作一样。


  齐曼斯基是这个科研组的一名成员,这个科研组在欧盟资助的小型微操作智能自主机器人群(I-SWARM)项目中工作,他们制作了100个厘米大小的机器人,并在制造蚂蚁大小的微型机器人群体方面取得了重大进步。

从那时起几名研究人员就开始着手制作一大群能重新改装自己的机器人,并且它们还能自动装配成更大的机器人,以便执行不同任务。

他们通过“共生机器人(Symbrion)”项目和“复制(Replicator)”在继续各项工作。

这两个项目都受到欧盟第七期科研架构计划(Seventh Framework Programme)资助。


  可以通力合作的机器人在行星探索和殖民地化方面似乎有无数种可能的应用途径,它们可以根据自己面临的阻碍安排工作,改变它们的环境和群体需要。

齐曼斯基解释说:“机器人群体在需要高冗余的情况下更加有用。

如果一个机器人出现故障或者受到破坏,不会导致整个任务惨遭失败,因为另一个机器人会立即接管它的工作。


  这种机器人不仅在太空或深海环境中非常有用,而且在执行修复机器内部故障的工作,清理污染物或者进行试验和在人体内进行治疗时,也非常有效,这些只是科学家设想的一些有关微型机器人技术的应用方法。


  产生集体观感
  在真实环境中应用一群机器人,例如移居火星,还需要一些时日才能成为现实。

尽管如此,小型微操作智能自主机器人群项目组在制造非常类似于可编程蚂蚁的机器人方面已经取得很大进步。


  就像蚂蚁会观察附近的其他蚂蚁正在做什么,跟随一个特定个体,或者在身后留下化学踪迹,以便把信息传递给群体一样,小型微操作智能自主机器人群项目组的机器人彼此间能进行交流,并能感知它们的环境。

这种结果就是一种集体观感。

机器人利用红外线进行沟通,它们依次将信号发送给附近的另一个机器人,直到整个群体都得知这一消息。

例如,当一个机器人遇到障碍物时,它会给其他机器人发出求助信号,让其他机器人帮助它把障碍物搬开。


  该项目组称之为茉莉(Jasmine)的一群机器人利用轮子四处走动,这种机器人比一枚2欧元硬币稍大一些。

而小型微操作智能自主机器人群项目中最小的机器人,长度仅为3毫米,这种机器人通过震动四处移动。


  小型微操作智能自主机器人群项目的机器人,从一个微型太阳能电池吸收能量,而茉莉机器人则拥有一个电池。

齐曼斯基在指出该科研组遇到的其中一个挑战时说:“能量是个大问题。

任务越复杂,所需的能量也就越多。

必须举起(使用)性能强大的发动机的机器人,需要很多能量。

”处理能量是另一个问题。

该项目必须研发一种特殊运算法则来控制只有毫米大的机器人,在这个过程中,他们必须考虑到微型机器人随身携带的处理器的能力限制:它们的程序存储器仅有8000字节,随机存储器仅有2000字节,比大部分个人电脑的字节大约小100万倍。


  实验证明,这些微型机器人能进行互动,不过该项目的合伙人无法实现他们制造1000个最小的机器人,组成世界上有史以来最大的遥控机器人队伍的目标。

尽管如此,齐曼斯基仍相信该科研组很快就能生产大量微型机器人,他们可以像制造电脑芯片一样,制成柔性印制电路板后,将它折叠成需要的形状。

他说:“它们有点像微型手工折纸。

”大量生产可确保这种机器人的制造成本非常低。

这样研究人员就不用担心会有机器人在火星土壤中迷失方向了。

小型微操作智能自主机器人群项目的研究得到欧盟第六框架计划的资助。


俄罗斯科学家研究蝙蝠免疫力

【环球时报综合报道】俄罗斯研究人员日前弄清了蝙蝠冬眠期间也能抵御感染的原因。

理解微生物组在抵抗应激和疾病中的作用,有助于更准确地评估这些动物的抗病机制及危险病原体由动物向人类传播的风险。

蝙蝠DNA免受损伤机制 俄罗斯科学家参与的一项国际研究表明,蝙蝠冬眠期间,其肠道菌群能比清醒时更活跃地产生保护宿主DNA免受损伤的物质。

研究数据将有助于更好地理解作为某些病毒携带者的蝙蝠如何在其非活跃生命期仍能保持免疫力及其自身微生物在其中扮演的角色。

蝙蝠体内病毒的多样性与其飞行能力、比其他类似体型哺乳动物更长的寿命和群居习性有关。

同时,蝙蝠本身通常不会感染,只是将病毒传播给可能对病原体敏感并患病的其他物种。

俄罗斯顿河国立技术大学(顿河畔罗斯托夫)的科学家发现,Nyctalus noctula(褐山蝠)肠道中的细菌会根据季节和宿主状态不同,分泌有不同特性的生物活性物质。

科学家从深度冬眠期和活跃期的蝙蝠肠道中分离出细菌,随后对其代谢物的生物活性进行评估。

项目负责人、生物学博士、顿河国立技术大学生命系统研究所所长叶尔马科夫(Aleksey Ermakov)教授说:“来自冬眠蝙蝠肠道的细菌更积极地产生保护DNA链免受断裂等损伤的物质。

这意味着冬眠条件下,微生物帮动物细胞避免遗传物质受损。

最有效的‘保护者’是弗氏柠檬酸杆菌和格氏乳球菌。

” 此外,蝙蝠冬眠和清醒时,肠道微生物分泌的氧化损伤细胞物质与抗氧化保护物质总量基本持平,表明其细胞的这种损伤与季节无关。

了解微生物群影响蝙蝠的抗应激能力的机理,有助于更深入地理解蝙蝠的抗病机制,更准确地评估动物传人疾病的传播风险。

初步研究阶段 接下来,科学家计划更深入地研究“宿主-微生物群”的相互关系及肠道微生物如何在蝙蝠的不同生理阶段影响其免疫系统工作。

项目执行人、哲学博士、顿河国立技术大学研究员波波夫(Igor Popov)说:“研究数据可以为城市生态系统(即蝙蝠与人和家畜接触最频繁的地方)的生物安全提供更周密保障措施的科学基础。

顿河国立技术大学的蝙蝠康复中心致力于保护蝙蝠种群、观察蝙蝠,并进行实验室免疫生物学分析,可以成为微生物学、免疫学和城市生态学综合研究的关键平台。

” 俄罗斯皮罗戈夫国立医科大学老年病科研临床中心衰老研究所研究员、医学副博士博尔科夫(Mikhail Bolkov)说:“哺乳动物抗病毒机制非常相似,但蝙蝠具有特殊性,其干扰素水平与体温长期偏高,相当于持续处于‘抗病毒值班状态’。

同时,后续炎症级联反应——对受损细胞和DNA的反应、感染性炎症,在其体内受到抑制。

结果病毒在其体内复制水平很低,免疫系统不攻击病毒,不引起炎症。

同时蝙蝠还有强大的抗肿瘤系统,温和免疫反应则很容易诱发肿瘤,如人类身上。

最终,蝙蝠成了大量病毒的携带者。

” 国家技术倡议FoodNet工作组“智慧供应链”板块负责人科索戈尔(Sergey Kosogor)说,专家对蝙蝠与其携带众多病毒的关联及可传播给人类的周期性灾难性病毒变异的原因与后果仍处于初步研究阶段。

可由蝙蝠传染人类的病原体包括狂犬病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒等。

潜在病原体 至于哪些病毒可能成为下次全球大流行的潜在病原体,俄罗斯乌拉尔联邦大学经济与管理学院兼莫斯科物理技术学院未来技术教研室副教授科利亚斯尼科夫(Maksim Kolyasnikov)认为,高致病性H5N1亚型禽流感仍是最有可能的候选者。

他说,该病毒已在野生鸟类、家禽和奶牛中广泛传播,不久前的研究表明,仅需一个突变,它就能具备稳定的人传人能力。

这位科学家说:“尼帕病毒尽管致死率极高,但目前仍呈局部流行。

猴痘2022年暴发后呈下降趋势,但仍需警惕。

D型流感病毒、犬冠状病毒HuPn-2018等研究较少的病原体也值得关注,目前既没有针对其的检测方法,也没有疫苗。

” 本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊,内容由《俄罗斯报》提供。

比太阳亮一万亿倍,位于怀柔的“超级显微镜”建成试运行

新京报讯(记者张璐)3月29日,2026中关村论坛年会重大成果专场发布会举行,围绕“四个面向”发布21项科技成果。

在随后的新闻发布会上,中国科学院高能物理研究所高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民对入选的“高能同步辐射光源(HEPS)建成试运行”成果进行解读。

2026中关村论坛年会重大成果发布专场活动解读新闻发布会。

新京报记者 张璐 摄 HEPS不仅是亚洲首个第四代同步辐射光源,也是中国首个高能量的同步辐射光源,是目前全球设计亮度最高的同步辐射光源。

这座位于怀柔科学城的“超级显微镜”以“加速电子生产光”为核心原理,能提供高品质的X射线,深层次探索微观世界,2019年正式动工建设,2025年10月通过工艺验收。

“目前,HEPS储存环束流发射度降至56.8皮米・弧度,可发出比太阳亮1万亿倍的X射线,综合性能达到国际同类装置领先水平。

”潘卫民说。

2025年12月3日,HEPS开始了用户实验,截至2026年2月中旬,已为91个单位完成了200余项课题实验,提供近5000小时用户机时,包括清华、北大等国内多所高校和国内外多家研究机构以及比亚迪、宁德时代等领军企业。

其中航空叶片缺陷检测、3D打印材料动态结构捕捉、高铁轮毂应力检测、液态和固态电池原位工况检测、脑器官神经连接图谱、半导体纳米结构成像等多个方向的实验,均取得重要成果,充分验证了HEPS作为第四代同步辐射光源的卓越性能。

3月20日,HEPS 面向全球用户启动了首轮用户课题征集,这是非常重要的里程碑。

“未来,我们将持续优化机器性能,完善用户服务体系,与各领域用户协同创新,并推动跨领域、跨国界协作联动,成为面向全国和世界的重要创新平台。

”他说。

编辑 张磊 校对 卢茜

科学家研制机器蚂蚁为人类建设火星家园

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