「畫皮」惡夢成真？這個披著「人皮」的機器人，登上Cell子刊

想像一隻手指輕輕地、慢慢地劃過你的背，沿著你的脊椎向上游走，然後慢慢地停下...

你感覺有些癢，然而此時你還沒從睡夢中完全清醒過來。

你睡眼朦朧地半睜開眼睛，感受著從後背傳來的絲絲涼意。

 就在你轉過身去，想看看一大早是誰在你身邊的時候....

「***!」

你大叫著連滾帶爬地下了床，赫然發現和你同床共枕的是個機器人！

你疑雲竇生，琢磨著這機器人是怎麼像人一樣摸自己的。

你定睛一看，發現這個機器人竟然裹著一層人皮…

等等，這是個什麼東西…

說到人皮，多少都和恐怖沾點邊。

小編印像中唯一以人皮打頭的詞語，是小說十宗罪裡的「人皮草人」那個故事。

記得第一次看的時候小編才上國中，屬於是童年陰影了。

所以說，一聽到人皮手指，心裡還是忍不住哆嗦了一下。

而最近，在Cell的子刊Matter中，就有一群日本的科學家展示了一根覆蓋有「皮膚」的機器人手指。據說，這款「皮膚」摸起來的感覺非常像是人類的皮膚。

Takeuchi教授謙虛地表示，現在還不能算是完整的皮膚，因為缺少了神經元、毛囊、指甲和汗腺等特徵。

但在質感上，可比矽膠強了不只一星半點！

除此之外，這款「皮膚」還有兩個特色點非常重要：可以自癒、可以防水。

意思是，附著在機器人上的「皮膚」可以修復自己的傷口和擦傷，就像正常人的皮膚一樣。

論文連結：https://www.cell.com/matter/pdfExtended/S2590-2385(22)00239-9

現在，滿足你好奇心的時候到了。

看到下面這張圖，你的第一個反應是什麼？

現在，想像這根手指是你自己的，科學家正小心翼翼地用鑷子把皮膚表面揪起來一點...

如果你覺得瘆人了，就表示這東西真能讓你聯想到人類手指。

仔細再看看，被鑷子夾起來的部分看上去十分Q彈，晶瑩剔透的，有點像蝦餃的皮。

至於實踐部分，首先肯定不能剝了人皮綁在金屬上，那就純粹是恐怖故事了。

還記得剛才說的，質感跟人皮接近麼？

現在為大家揭曉一下原因：

#因為，它就是由實打實的、活生生的人類皮膚細胞製作的。

說來，日本團隊真的不考慮一下用在「支柱產業」上麼？

披上「人皮」的機器人

為了培養出類人的皮膚，Takeuchi教授和他的團隊利用了組成人類真皮層的兩個關鍵部分：膠原蛋白和真皮纖維母細胞。 

其中，膠原蛋白是一種使皮膚具有結構和彈性的蛋白質，而真皮纖維母細胞在傷口修復中發揮作用。 

#

當研究小組將機器人手指浸入含有這兩種成分的溶液中時，膠原蛋白和成纖維細胞的混合物會在機械指周圍收縮並將其緊緊包裹，形成第一層皮膚。

在製作第二層皮膚時，研究人員將纖維母細胞換成了角質形成細胞，也就是構成表皮的主要細胞成分，佔到了人類表皮細胞90%。之後，角質細胞會逐漸黏附在纖維母細胞的底層。

至此，機械手指的皮膚就做好了。

在接下來的測試中，研究人員發現，人造的「皮膚」具有十分良好的彈性，可以隨著機器人手指的移動而拉伸和起皺。

更進一步，研究人員又測試了「皮膚」對水的排斥程度。

方法也很簡單，就是將一個聚苯乙烯泡沫珠放在手指前面，看它是否能將其彈走。

別看只是一個不起眼的小珠子，這對濕潤的表皮來講卻是一個非常棘手的挑戰。 

因為通常來說，聚苯乙烯珠會很容易黏在機器人的表面。

但在這種情況下，手指成功地彈開了珠子，證實了它的外皮可以像我們自己的一樣排斥水。

相比之下，覆蓋有另一種皮膚的器械指雖然已經盡力了，但討厭的珠子在幾次彈動嘗試後最終還是卡在了手指尖上。

最終的測試，則是為了弄清楚這個皮膚是否能夠自我癒合。

研究人員先用手術刀，在機器人的中間關節上切了一個小口，然後用膠原蛋白敷料包紮，這是治療真實傷口的常用方法。

在培養皿中放置一週後，膠原蛋白繃帶已經變形為皮膚，並在幾次關節活動後依然能夠保持原樣。

 一套操作下來，就連Takeuchi教授讚歎道：「我們對皮膚組織與機器人表面的契合度感到震驚。」

機器人模擬？很重要

那話說回來了，這幾個日本科學家為什麼要用人皮把機器人的手指包起來呢？

難道真是...閒的？

其實，把機器人做的越來越像人類這件事，對機器人專家來說非常重要。甚至可以說是他們的主要目標之一。

莫納什大學人機互動專家Nicole Robinson表示，讓機器人具備人的特質並不僅僅能讓它們看起來和人在長相上更有關聯，其實還能提高機器人完成任務的安全係數和效率。

「讓機器人能有效地和人類世界互動是非常重要的一件事。」

比方說，擁有一隻類人的手部的機器人，在執行抓取任務的時候會做得更好。

道理其實很簡單。抓取本身就是人幹的事，當然越像人手抓得越好。

另一個原因是，把機器人做得更像人，會讓和這些機器人一同工作的真人更安全。

Robinson教授表示，「這樣機器人不小心碰上人也不會造成多大傷害。」

#此外，「人皮」最令人興奮的部分是在機器人以外的領域潛在應用，例如設計逼真的義肢，或是治療燒傷的患者。

正是因為以上種種原因，機器人專家才一直孜孜不倦地向著類人機器人努力。

看看去年Engineered Arts公司開發的這款機器人，Ameca。

其實無論是表情，觸感，或是什麼，都是科學家們所做的努力。 

但對於機器人專家來說，為機器人製造逼真的「皮膚」是一個巨大的挑戰。

雖然像矽膠這樣的柔軟材料足夠堅固和靈活，能適應機器人的運動，但如果它們不小心被撕裂，是沒有辦法自我修復的。

而且，想讓一塊扁平的矽膠像手套一樣貼合機器人鋸齒狀的身體也是個難題。

Takeuchi教授也補充說，「矽膠皮膚看起來也沒那麼真。今天我們常用的矽膠罩，可能從遠處，或者在照片或影片中看起來很真實。但當你真正走近，你一眼就能發現它是人造的。」

Takeuchi調侃道，「估計得那種巧奪天工的裁縫來做這個活兒，才能把矽膠修剪的像那麼回事兒。」

那麼，我們何時能買到呢？

莫納什大學的機器人專家Juxi Leitner表示，現在的人造皮並沒有包含人皮中的所有成分，例如皮下組織和血管等等。

因此，在不能持續得到賴以所需的營養的情況下，這些皮膚並不會活得太久。

不過，Takeuchi教授和他的團隊為了創造出具有感覺神經元、毛囊、指甲和汗腺的機器人皮膚，已經開始琢磨如何在機器人皮膚中建立「循環系統」了。

顯然，在短期之內，我們還不用擔心自己走在路上的時候需要努力區分，哪個是機器人，哪個是人類。

參考資料：

#https://www.abc.net.au/news/ science/2022-06-10/robotic-finger-wrapped-with-living-human-skin-by-scientists/101129954#:~:text=A team of researchers in,help of a collagen bandage.

##https://www.cnet.com/science/biology/scientists-craft-living-skin-for-robots-made-of-human-cells/

https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00239-9?_returnURL=https://linkinghub.elsevier.com /retrieve/pii/S2590238522002399?showall=true

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