科技日報北京7月17日電（記者張夢然）當前的機器人通常采用封閉式結構，其身體不具備生長、自我修復或環境適應能力。然而，美國哥倫比亞大學研究團隊開發出一種能夠通過吸收周邊環境中的材料或其他機器人部件實現物理“生長”“自愈”和自我改進的新型機器人系統。這項被稱為“機器人新陳代謝”的創新成果發表在最新一期《科學進展》上，標志著人們向著可自我維持的機器人生態邁出了重要一步，也為未來自主機器發展開辟了全新方向。
研究團隊表示，真正的自主性不僅意味著獨立思考，更應包括身體上的自我維持能力。就像生物體通過攝取和整合外部資源來維持生命活動一樣，這些新型機器人也能利用來自環境或其他機器的組件進行生長、修復和功能升級，展現出類似“新陳代謝”的能力。
該技術在名為Truss Link的模塊化機器人上進行了驗證。受智美高磁力玩具啟發，Truss Link是一種磁性連接桿件，能夠以多種角度自由組合，實現結構擴展、收縮與重構。實驗中，單個模塊可自組裝成二維形狀，并進一步演化為三維結構，形成具備特定功能的復雜機器人。例如，一個由四面體組成的機器人在加入額外鏈接后，像手杖一樣提升其下坡移動速度超過66.5%。
研究團隊設想，未來將構建一個由這類機器人組成的生態系統，能夠在無人干預的情況下自主維護、成長并適應各種未知任務和環境。這種仿生策略為實現具備長期適應能力的自主機器人提供了理論基礎和技術路徑。
“機器人新陳代謝”技術賦予了機器物理層面的進化潛力，使機器不僅能“思考”，還能“成長”。這一突破標志著自主性研究邁入新階段。短期內，該技術有望應用于災難救援、深空探測等高風險領域；長遠來看，它或將推動人工智能自主構建物理結構和設備，如同如今自動處理語言信息一般自如。
研究團隊強調，盡管人們常將自我復制機器人與科幻災難場景聯系在一起，但在技術可控范圍內，也應看到現實需求日益迫切。隨著無人駕駛、自動化制造、國防及太空探索等領域對機器人的依賴日益加深，人類不可能持續為其提供人工維護，未來的機器人必須學會“自我照料”。“機器人新陳代謝”正是朝著這個方向邁出了關鍵一步。
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