上海市科委发布“先锋者计划”(生物混合机器人主题)项目申报指南★✿✿,旨在引导科学家探索前沿交叉新范式★✿✿。
4.项目征集时间长达6个月★✿✿,根据项目申报情况每1-2个月组织一次评审和立项★✿✿,让科研人员有充足的时间准备★✿✿。
你听说过“生物混合机器人”吗?这是一种将生命系统与机电系统有机融合的机器人形态★✿✿,兼具高能量转换效率★✿✿、强适应性★✿✿、自我修复功能★✿✿、环境交互功能等生物特性和高精度控制★✿✿、复杂任务执行能力★✿✿、可批量制造等机电优势ag九游会登录j9入口★✿✿,是机器人未来发展的新范式★✿✿。近日★✿✿,上海市科委发布“先锋者计划”(生物混合机器人主题)项目申报指南★✿✿,引起很多科研人员的关注★✿✿。
“多学科与前沿技术交叉★✿✿,是这个项目的最大特点★✿✿。”华东师范大学生命科学学院副院长叶海峰研究员说★✿✿,“据了解★✿✿,很多高校科研人员想通过跨学科合作申报这个项目★✿✿,竞争会非常激烈AI应用★✿✿!★✿✿。”
“先锋者计划”生物混合机器人主题的设立出气吧★✿✿,源于市科委建立的全球前沿科技动态扫描机制★✿✿。相关研究团队发现★✿✿,美国★✿✿、以色列★✿✿、日本和新加坡等国家的多所高校在研究生物混合机器人★✿✿。为引导上海科学家探索这一前沿交叉领域★✿✿,定位于早期技术筛选和概念验证的“先锋者计划”应时而生★✿✿。
市科委介绍★✿✿,“先锋者计划”将不定期遴选主题并发布项目申报指南★✿✿,生物混合机器人是这项计划的首个主题★✿✿。全程配合市科委设计项目的上海市科学学研究所吴文伟博士说★✿✿,近年来★✿✿,全球科技创新呈现出一种新趋势——技术生命周期变短★✿✿,技术突破频率加快★✿✿,技术复杂度增大★✿✿,导致技术发展存在高度不确定性★✿✿,节奏较慢的传统科研模式已难以适应这种趋势★✿✿。因此★✿✿,有必要在科技项目布局中采取加速试错★✿✿、动态优化的策略★✿✿,分散布局高风险高回报项目★✿✿,主动应对未来技术的不确定性★✿✿。
生物混合机器人就是一个研发风险高★✿✿,但有很大应用潜力的技术方向★✿✿。全球前沿科技动态扫描显示★✿✿:在美国★✿✿,哈佛大学和埃默里大学利用人类心脏细胞制造出生物混合机器鱼★✿✿,其肌肉收缩强度★✿✿、肌肉协调性和游泳速度随心肌细胞的成熟而提升★✿✿,最终达到与野生斑马鱼相近的性能水平★✿✿。在日本★✿✿,东京大学和早稻田大学开发出含有肌肉纤维的生物混合机械手★✿✿,它受电流刺激后可抓取★✿✿、移动物体并做出复杂手势出气吧★✿✿。在新加坡★✿✿,南洋理工大学研制的“半机械蟑螂”已用于地震救援★✿✿。它们是经过改造的马达加斯加发声蟑螂★✿✿,携带热成像相机★✿✿、导航传感器和无线通信设备★✿✿,能进入废墟缝隙搜寻被困者★✿✿。
基于全球扫描★✿✿,上海市科学学研究所认为★✿✿,生物混合机器人具有变革性★✿✿,未来有望应用于工业制造★✿✿、医学诊断与治疗★✿✿、灾害救援★✿✿、未知地形探索★✿✿、环境污染治理等领域★✿✿,可开展前瞻性立项布局★✿✿。
“这个专项的执行期限是一年★✿✿,每项资助额度不超过100万元★✿✿,根据里程碑节点验收情况分批拨付★✿✿,体现了加速试错★✿✿、动态优化的特点★✿✿。”吴文伟说★✿✿,“如果项目研发失败★✿✿,政府可及时刹车止血★✿✿;如果研发取得阶段性成果★✿✿,政府可采取梯次接力策略★✿✿,让科研团队获得后续支持ag九游会登录j9入口★✿✿,把实验室成果转化为产品★✿✿,加速培育未来产业出气吧ag九游会登录j9入口★✿✿。”
在流程设计上★✿✿,“先锋者计划”也有创新之处★✿✿。它的项目征集时间长达6个月★✿✿,根据项目申报情况每1—2个月组织一次评审和立项★✿✿,让科研人员有充足的时间准备★✿✿,组建申报项目的学科交叉团队★✿✿。在项目评审上★✿✿,采用“摘要筛选+会议评审”方式ag九游会登录j9入口★✿✿。为减轻申请者负担★✿✿,摘要篇幅限定在5页★✿✿,要求凸显应用场景和创新亮点ag九游会登录j9入口★✿✿。通过摘要筛选后★✿✿,项目团队须提交可行性方案★✿✿,接受一轮会议评审★✿✿。
作为参与项目策划的科学家★✿✿,叶海峰回忆★✿✿:“今年春节假期刚过完★✿✿,我就接到电线点到市科委开会★✿✿,讨论生物混合机器人★✿✿。”此后ag九游会登录j9入口★✿✿,他作为论坛主席★✿✿,负责筹备了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★✿✿。这场3月举行的论坛邀请到全国各地的多位相关领域科学家以及产业界★✿✿、投资界人士★✿✿,通过研讨★✿✿,明确了“先锋者计划”(生物混合机器人主题)项目申报指南的基础内容出气吧★✿✿。
这份项目指南规定★✿✿,生物混合机器人应满足三个条件★✿✿:由生物组件(组织九游会j9★✿✿,★✿✿、器官★✿✿、微生物等)与非生物组件(机电系统★✿✿、合成材料等)融合形成的智能系统★✿✿;包含传感器出气吧ag九游会登录j9入口★✿✿、处理器和执行器等基本功能单元★✿✿;具备自主或半自主的环境交互功能★✿✿。
指南设立了两个专题方向ag九游会登录j9入口★✿✿,包含活体组织驱动的机器人★✿✿、生物器官增强的机器人★✿✿、半生物半机器人★✿✿、微生物或细胞机器人以及多个关键核心技术攻关课题★✿✿。“这份指南写得很开放★✿✿,预计会收到很多项目申请书★✿✿。”叶海峰说★✿✿。
在叶海峰看来★✿✿,开发生物组件与非生物组件混合的接口★✿✿,是生物混合机器人项目的一大技术难点★✿✿。随着脑机接口技术的兴起出气吧★✿✿,人们看到了碳基生命与硅基器件对接的巨大潜力★✿✿。近年来★✿✿,叶海峰团队找到了光遗传学这个接口j9九游会官方登录★✿✿,★✿✿,将光控系统与电子软件工程技术结合★✿✿,开发出一种通过智能手机无线远程调控“光控定制细胞”基因表达的装置★✿✿。在糖尿病小鼠实验中★✿✿,他们用手机APP调控“光控定制细胞”表达胰岛素★✿✿,达到了降低血糖的效果★✿✿。
“我打算和上海交通大学研究员刘尽尧合作★✿✿,联合申报生物混合机器人项目★✿✿。”华东师范大学副研究员管宁子告诉记者★✿✿,她在研制一种“特工益生菌”★✿✿,这种益生菌经过基因线路改造★✿✿,有望治疗代谢性疾病★✿✿。益生菌通过口服进入人体后★✿✿,80%以上会被胃酸杀死★✿✿,如何保护它们活着进入肠道★✿✿,并在蠕动的肠道内定植较长时间?刘尽尧团队研制的纳米材料可制成微生物“防护服”★✿✿。这种非生物组件与益生菌融合后★✿✿,有望开发成口服型智能活体药物★✿✿,让穿上“防护服”的“特工益生菌”既能防御胃酸攻击★✿✿,又能在肠道定植出气吧★✿✿,通过精准控制药物释放★✿✿,实现对代谢性疾病的长期有效控制出气吧★✿✿。
在“先锋者计划”的推动下★✿✿,这种正在酝酿的跨学科合作还有很多★✿✿。吴文伟介绍★✿✿,生物混合机器人领域涉及生命科学★✿✿、控制学★✿✿、微机电系统★✿✿、微纳加工技术★✿✿、人工智能★✿✿、新兴材料等多个学科与前沿技术★✿✿,通过前瞻性立项布局★✿✿,可以激发这些学科专家的合作积极性★✿✿,引导他们探索前沿交叉新范式★✿✿。研发出原型产品后★✿✿,这些项目成果将接受技术可行性★✿✿、市场可行性验证★✿✿,为培育未来产业奠定基础★✿✿。