生物混合機器人是將活體細胞、生物組織及微生物有機體等生命單元,整合至機器人系統架構中組成新型機器人。生物混合機器人融合了生物有機體、機械機器人兩者優勢,具有精確控制能力、自我修復能力、標準化可編程、可復雜作業、柔韌性、極端耐受性等特點。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2029年生物混合機器人行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,作為變革性機器人技術,生物混合機器人在醫學、農業、工業、環境修復、災害救援、軍事行動等領域具有極大應用潛力。在軍事行動領域,生物混合機器人可執行戰場情報收集、偵察與監視、精確打擊、醫療救助等任務。
生物混合機器人分為半機械人生物混合機器人、組織工程生物混合機器人等,其中組織工程生物混合機器人又分為基于昆蟲感覺器官、基于肌肉組織、基于細胞代謝的生物混合機器人。近年來,生物工程、人工智能、材料科學等學科的發展與深入融合,為生物混合機器人研發生產奠定了技術基礎。
美國作為全球軍事強國,長期以來在生物混合機器人領域保持著領先地位。目前美國國防高級研究計劃局(DARPA)已開展多個生物混合機器人相關研發項目,2025年1月,DARPA啟動“生物和機器人技術融合的可部署系統”(HyBRIDS)項目,旨在將生物體與合成材料相整合,設計出生物混合機器人。
全球生物混合機器人相關研究院校包括以色列特拉維夫大學、東京大學、美國佛羅里達大西洋大學、美國斯坦福大學、上海交通大學、新加坡南洋理工大學等。隨著研究深入,越來越多的生物混合機器人被開發出來,如上海交通大學團隊受鳥類啟發,開發出帶有生物混合感知系統的撲翼機器人,其對撲翼頻率、風速、俯仰角等關鍵飛行參數的識別準確率接近100%。
2025年3月,經上海市科學技術委員會指導,華東師范大學主辦了浦江創新論壇(第十八屆),本次論壇以“多學科交叉驅動生物混合機器人技術突破--從實驗室到產業化的跨越”為主題,體現出了生物混合機器人的技術先進性。
新思界
行業分析人士表示,生物混合機器人是材料科學、生命科學、計算機科學等多學科深度交叉的前沿領域之一,將給醫學、農業、工業、軍事、環保等領域帶來革命性影響。生物混合機器人應用前景廣闊,但目前來看,其發展仍面臨諸多挑戰和潛在風險,包括開發過程復雜、生物組件的長期穩定性差、加劇生物安全風險、引發倫理道德爭議等。