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3月22日，2025浦江创新论坛-前沿与交叉创新专题论坛生物混合机器人专场在华东师范大学举行。这是浦江创新论坛首次聚焦“多学科交叉驱动生物混合机器人技术突破--从实验室到产业化的跨越”主题。

在会议主题报告环节，与会专家学者围绕细胞机器人、动物机器人、羽翼式飞行机器人、类弹簧游泳机器人等生物混合机器人范式，以及人工肌肉、微纳米机器人控制、片上脑机接口、感驱一体化设计等相关领域关键技术展开介绍，并从驱动技术、感知系统设计、微生物控制、新材料等方向展望发展趋势。

圆桌讨论中，专家讨论认为，作为典型的前沿交叉领域，生物混合机器人突破传统仿生学框架，通过有机整合生物组织、柔性材料与智能算法，在环境适应性、能量转化效率及类生命行为表达等方面展现出独特优势。

上海市科学技术委员会副主任屈炜

上海市科学技术委员会副主任屈炜在会议上表示，上海正加快开展未来产业全链条布局，围绕细分赛道出台相关培育方案。多学科跨界交叉研究为科技与产业创新不断带来变革性突破和全新发展机遇。生物混合机器人是生命科学、工程学、材料(liào)科(kē)学、计算机科学等多学科深度交叉的前沿领域典型代表，可以充分发挥生物系统和软硬件的互补优势。

华东师范大学副校长施国跃表示，华东师大将持续关注生物混合机器人技术的发展，为这一领域的前沿探索和产业化应用贡献力量。

生物混合机器人（biohybrid robots）是生物与非生物的融合，其中生物材料组件和非生物材料组件分别承担结构、执行器、传感器和控制器等功能，有望在肿瘤治疗、搜索救援以及环境监测等领域进行应用。

“哪些场景是必须使用（Must have）生物混合机器人，而非nice to have（现有技术的一个优化或替代）？”复旦大学材料科学系青年研究员崔继斋在圆桌讨论中提问。

天津大学生命科学学院(yuàn)教(jiào)授(shòu)王(wáng)汉(hàn)杰(jié)。周(zhōu)泽(zé)洋(yáng) 图(tú)

天(tiān)津(jīn)大(dà)学(xué)生(shēng)命(mìng)科(kē)学(xué)学(xué)院(yuàn)教(jiào)授(shòu)王(wáng)汉(hàn)杰(jié)举(jǔ)例(lì)称(chēng)，肠(cháng)道(dào)中(zhōng)大(dà)量(liàng)生(shēng)物(wù)标(biāo)志(zhì)物(wù)的(de)半(bàn)衰(shuāi)期(qī)都(dōu)非(fēi)常(cháng)短(duǎn)，很(hěn)快(kuài)就(jiù)消(xiāo)失(shī)掉(diào)了(le)，所(suǒ)以(yǐ)必(bì)须(xū)原(yuán)位(wèi)检(jiǎn)测(cè)。利(lì)用(yòng)生(shēng)物(wù)混(hùn)合(hé)机(jī)器(qì)的(de)理(lǐ)念(niàn)，把(bǎ)整(zhěng)个(gè)核(hé)酸(suān)检(jiǎn)测(cè)仪(yí)器(qì)（PCR仪(yí)）做(zuò)成(chéng)智(zhì)能(néng)化(huà)细胞传感器，可以实现在肠道内进行原位检测。

上海交通大学分子医学研究院/癌基因与相关基因国家重点实验室研究员刘尽尧表示，目前，治疗性纳米颗粒的利用度极低，到达靶向位置的量非常少。但是活细胞(bāo)机(jī)器(qì)人(rén)可(kě)以(yǐ)到(dào)达(dá)靶(bǎ)向(xiàng)位(wèi)置(zhì)，并(bìng)且(qiě)能(néng)够(gòu)持(chí)续(xù)不(bù)断(duàn)地(de)原(yuán)位(wèi)合(hé)成(chéng)。

在(zài)会(huì)议(yì)上(shàng)，华(huá)东(dōng)师(shī)范(fàn)大(dà)学(xué)教(jiào)授(shòu)叶(yè)海(hǎi)峰(fēng)介(jiè)绍(shào)，他(tā)所(suǒ)在(zài)的(de)实(shí)验(yàn)室(shì)开(kāi)发(fā)了(le)一(yī)系(xì)列(liè)光(guāng)控(kòng)基(jī)因(yīn)表(biǎo)达(dá)系(xì)统(tǒng)工(gōng)具(jù)，比(bǐ)如(rú)通(tōng)过(guò)特(tè)定(dìng)波(bō)长(zhǎng)的(de)红(hóng)光(guāng)可(kě)以(yǐ)控(kòng)制(zhì)胰(yí)岛(dǎo)素(sù)的(de)释(shì)放(fàng)。通(tōng)过(guò)与(yǔ)信(xìn)息(xi)工(gōng)程(chéng)技(jì)术(shù)交(jiāo)叉(chā)，可(kě)以(yǐ)实(shí)现(xiàn)通(tōng)过(guò)手(shǒu)机(jī)APP超(chāo)远(yuǎn)程(chéng)控(kòng)制(zhì)移(yí)植(zhí)在(zài)小(xiǎo)鼠(shǔ)体(tǐ)内(nèi)的(de)光(guāng)响(xiǎng)应(yīng)的(de)工(gōng)程(chéng)化(huà)细(xì)胞(bāo)去(qù)释(shì)放(fàng)胰(yí)岛(dǎo)素(sù)，实(shí)现(xiàn)超(chāo)远(yuǎn)程(chéng)控(kòng)制(zhì)降(jiàng)血(xuè)糖(táng)。该(gāi)实(shí)验(yàn)室(shì)目(mù)前(qián)正(zhèng)在(zài)研(yán)发(fā)以(yǐ)微(wēi)生(shēng)物(wù)为(wèi)底(dǐ)盘(pán)的(de)益(yì)生(shēng)菌(jūn)药(yào)物(wù)，以(yǐ)及(jí)基(jī)因(yīn)治(zhì)疗(liáo)载(zài)体(tǐ)药(yào)物(wù)，希(xī)望(wàng)推(tuī)动(dòng)活(huó)体(tǐ)药(yào)物(wù)向(xiàng)更(gèng)智(zhì)能(néng)方(fāng)向(xiàng)发(fā)展(zhǎn)。

崔(cuī)继(jì)斋(zhāi)青(qīng)年(nián)研(yán)究(jiū)员(yuán)分(fēn)享(xiǎng)了(le)“微(wēi)纳(nà)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)变(biàn)形(xíng)控(kòng)制(zhì)”。他(tā)的(de)研(yán)究(jiū)兴(xìng)趣(qù)起(qǐ)源(yuán)于(yú)1966年(nián)的(de)科(kē)幻(huàn)电(diàn)影(yǐng)——《奇(qí)异(yì)的(de)旅(lǚ)程(chéng)》：一(yī)群(qún)科(kē)学(xué)家(jiā)乘(chéng)坐(zuò)潜(qián)水(shuǐ)艇(tǐng)，经(jīng)过(guò)射(shè)线的照射后变(biàn)得(de)非(fēi)常(cháng)小(xiǎo)，可(kě)以(yǐ)在(zài)人(rén)体(tǐ)血(xuè)管(guǎn)和(hé)组(zǔ)织(zhī)中(zhōng)穿(chuān)行(xíng)。这(zhè)群(qún)科(kē)学家乘坐潜水艇进入人体大脑，经历了一场冒险。

崔继斋所在的实验室利用微纳折纸技术和剪纸技术，构建(jiàn)出(chū)微(wēi)纳(nà)机(jī)器(qì)人(rén)，并(bìng)基(jī)于(yú)光(guāng)波(bō)、磁(cí)力(lì)或(huò)温(wēn)度(dù)变(biàn)化(huà)来(lái)驱(qū)动(dòng)机(jī)器(qì)人(rén)，最(zuì)终(zhōng)实(shí)现(xiàn)复(fù)杂(zá)生(shēng)物(wù)医(yī)学(xué)应(yīng)用(yòng)。

上(shàng)海(hǎi)交(jiāo)通(tōng)大(dà)学(xué)微(wēi)纳(nà)电(diàn)子(zi)学(xué)系(xì)副(fù)教(jiào)授(shòu)刘(liú)清(qīng)坤(kūn)所(suǒ)在(zài)的(de)实(shí)验(yàn)室(shì)基(jī)于(yú)集成(chéng)电(diàn)路赋(fù)能(néng)的(de)智(zhì)能(néng)微(wēi)纳(nà)米(mǐ)机(jī)器(qì)人(rén)技(jì)术(shù)，制(zhì)成(chéng)只(zhǐ)有(yǒu)半(bàn)毫(háo)米(mǐ)大(dà)小(xiǎo)的(de)机(jī)械(xiè)臂(bì)，可(kě)以(yǐ)对(duì)微(wēi)米(mǐ)尺(chǐ)度(dù)的(de)细(xì)胞(bāo)团(tuán)进(jìn)行(xíng)抓(zhuā)取(qǔ)，有(yǒu)望(wàng)应(yīng)用(yòng)于(yú)病(bìng)理(lǐ)采样(yàng)等(děng)领(lǐng)域。

浙(zhè)江(jiāng)大(dà)学(xué)教(jiào)授(shòu)郑(zhèng)能(néng)干(gàn)介(jiè)绍(shào)了(le)利(lì)用(yòng)感(gǎn)知(zhī)运(yùn)动(dòng)的(de)神(shén)经(jīng)机(jī)制(zhì)来(lái)调(diào)控(kòng)昆(kūn)虫(chóng)、大(dà)鼠(shǔ)和(hé)果(guǒ)蝇(ying)幼(yòu)虫(chóng)运(yùn)动(dòng)行(xíng)为(wèi)的(de)研(yán)究(jiū)进(jìn)展(zhǎn)。

天(tiān)津(jīn)大(dà)学(xué)教(jiào)授(shòu)李(li)晓(xiǎo)红(hóng)介(jiè)绍(shào)了(le)片(piàn)上(shàng)脑(nǎo)机(jī)接(jiē)口(kǒu)系(xì)统(tǒng)。她(tā)表(biǎo)示(shì)，美(měi)国(guó)哲(zhé)学(xué)家(jiā)、数(shù)学(xué)家(jiā)与(yǔ)计(jì)算(suàn)机(jī)科(kē)学(xué)家(jiā)希(xī)拉(lā)里(lǐ)·怀(huái)特(tè)哈(hā)尔(ěr)·普(pǔ)特(tè)南(nán)（Hilary Whitehall Putnam）1981年(nián)在(zài)一(yī)本(běn)书(shū)里(lǐ)面(miàn)提(tí)出(chū)设(shè)想(xiǎng)，将(jiāng)人(rén)的(de)大(dà)脑(nǎo)取(qǔ)出(chū)来(lái)，放(fàng)在(zài)一(yī)个(gè)充(chōng)满(mǎn)营(yíng)养(yǎng)液(yè)的(de)缸(gāng)中(zhōng)，用(yòng)电(diàn)极(jí)和(hé)大(dà)脑(nǎo)的(de)神(shén)经(jīng)末(mò)梢(shāo)连(lián)接(jiē)，再(zài)与(yǔ)外(wài)部(bù)计(jì)算(suàn)机(jī)进(jìn)行(xíng)连(lián)接(jiē)。那(nà)么(me)，计(jì)算(suàn)机(jī)可(kě)以(yǐ)向(xiàng)这(zhè)个(gè)“缸中之脑”输入视觉、听觉、嗅觉等感觉信息，让“缸中之脑”觉得还活在这个世界上，还能够在阳光下进行散步等。而片上脑机接口就是(shì)将(jiāng)体(tǐ)外(wài)培(péi)养(yǎng)的(de)大(dà)脑(nǎo)和(hé)电(diàn)极(jí)芯(xīn)片(piàn)耦(ǒu)合(hé)，形(xíng)成(chéng)一(yī)个(gè)片(piàn)上(shàng)脑(nǎo)，然(rán)后通过编解码技术和刺激、反(fǎn)馈(kuì)系(xì)统(tǒng)，与(yǔ)外(wài)界(jiè)进(jìn)行(xíng)信(xìn)息(xi)交(jiāo)互(hù)。李(li)晓(xiǎo)红(hóng)教(jiào)授(shòu)表示，片上脑系统的核心是干细胞形成的类脑器官，可以开发片上脑的再生潜力，也为脑损伤修复提供了新研究策略。此外，它形成了成熟的神经网络，有智能的基石，可以开发它的智能。