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天然机器与人工机器

已有 1649 次阅读 2012-10-1 21:29 |个人分类:2012|系统分类:科研笔记| 生物系统, 人工生物系统, 机器人技术

人类进入工业文明以来,一切事物都喜欢以机器来衡量,比如,社会机器、政治机器,而人造的一切机器又几乎都可以在生物界找到原型,比如,飞机与鸟类、车轮与圆木、计算机与人脑等;因此,如果说这些人工的世界是天然世界的仿造与改进,或称为自然系统的人工重新设计,那么,可以将自然生物称之为天然机器,这些天然机器与人造机器一样依据宇宙间的数学原理设计和物理化学规律运行。

也就是说自然界的生物系统,同样是一种依据物理化学机理设计的机器,人类研究自然界的生物,在一定意义上可以说是一种类同于反求工程,目的是为了自己能够重新设计与制造这类机器;因而,在一定意义上在生物学领域里的基础研究与应用研究在理论上统一了起来,比如,临床医学是对人体这架机器的故障诊断与修复,基础医学是研究人体机器的构成、运行设计的解构与分析。

系统生物学与系统生物工程的出发点,就在于这里了*,对自然机器的解构与人工机器的建构,未来的前景是什么?显而易见的是纳米机器人、智能机器人、生物计算机、细胞工厂和生物太阳能等机器系统的发明,包括,未来的飞机、潜艇等都可看作仿生机器人,具备自动化、智能化和拥有感知、传感、感应和响应环境变化和信息传输、解释和转换为行动能力,就是机器人的标志,而全然不在于是怎样的外形和材料制造。

上世纪60年代Bionics在伊利诺斯大学提出,现在已经走向与基因工程、组织工程等结合,比如生物化学机器人的可实现,国际上2000年形成的NBIC技术,即纳米技术(Nanotechnology)、生物技术(Biotechnology)、信息技术(Informational technology)和认知科学(Cognitive science)的整合,研究与工业之间衔接的距离缩短,或直接就成为转化科学形态,如同转化医学一样;因此,未来生物科学与工程,将成为更直接的机器人科学与工程学科体系。

 

[注]*,追求基础与应用科学难分、Bionics和Transgenics整合的境界(1999年)。



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