机器人长出活肌肉？半机器半肉的怪东西居然能自己走路，甚至能自愈？

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每周一，【把科学带回家】的编辑们将为你带来一些有趣的本周新闻，帮你轻松地开启这一周！｜图源网络

【第27期】看点科学新闻🍉有着“生物地雷”之称的喷瓜，是如何喷射种子的？🤖机器人长出活肌肉？半机器半肉的怪东西居然能自己走路，甚至能自愈？
大开眼界🌠雪崩时为何会出现神秘且诡异的蓝光？🍴叉子+勺子？叉勺这种餐具到底有多烂？居然还有比它更烂的……

展览信息🦤北京免费展：沉浸式体验听蛙叫和鸟鸣这周吃啥‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍🥛奶酪、奶皮子、奶豆腐……奶制品脑袋来看看“醉奶酪”吧！‍‍‍‍

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🍉有着“生物地雷”之称的喷瓜，
是如何喷射种子的？


喷瓜（Ecballium elaterium），是葫芦科喷瓜属的蔓生草本，又被人们称为《植物大战僵尸》现实版的豌豆射手。喷瓜的果实在成熟时会非常脆弱，内部充满了粘液和种子。这时，如果果实受到轻微的触碰或压力时，它会突然爆裂，将种子和粘液喷射出去。
喷瓜种子的喷射速度能达到20米/秒（相当于以72千米/小时速度行驶的汽车），有时喷射距离可达7、8米远。种子喷射是经过几代进化而来的，这种传播机制有助于喷瓜将种子散布到更远的地方，增加种子萌发的机会，因为紧密分布的喷瓜植株会争夺阳光、水和养分等资源。

这种植物原产于地中海地区，但现在在世界各地的许多地方都有栽培。｜图源网络

那么，喷瓜种子为什么会喷射的如此之远，它是如何爆裂的？因为喷瓜的喷射动作发生得非常快（仅有30毫秒，肉眼无法观察到），想要搞清楚背后的科学非常具有挑战性。有没有什么不用打开成熟的果实，还能研究其内部动态压力的办法？
近期，牛津大学和曼彻斯特大学的研究人员进行了一系列巧妙的实验，解决了这个问题。他们使用每秒可拍摄8600帧的高速摄像机，记录种子的喷射行为。然后结合CT扫描和压痕测试，研究果实内部发生了什么。最后，他们开发了数学模型，绘制种子释放的力学和轨迹。

果实内部的粘液是名为elaterinidin的葡萄糖苷。｜wikimedia-Ariesaada（CC BY 4.0）
研究人员在果实彻底成熟的前几周就注意到，果实内部开始出现一种粘液，并且浓度在逐渐增加。他们认为，这种液体是造成果实内部呈现高压状态的原因。但在喷射的前几天，这些液体会从果实重新分配到茎中，使茎更长、更粗、更硬，而这一过程也使得果实从几乎垂直的角度旋转到接近45°的角度，这是种子大范围播种的关键因素。
在种子发射前几微秒，茎尖会从喷瓜上反弹回来，导致果实向相反方向旋转。最后，当种子爆炸性地喷出时，由于内部压力逐渐下降，后续种子的喷射速度会降低。这导致最初的种子飞得最远，而后来的种子降落在离母株更近的地方，这一机制使得种子的分布非常广泛且几乎均匀，覆盖了距离母株2至10米的环形区域。

图源参考资料

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🤖机器人长出活肌肉？
半机器半肉的怪东西居然能自己走路，甚至能自愈？
我们大多数人对于机器人的认识，可能还停留在一种由钢铁、塑料或者其他材料做成的，能执行一些任务的“机器”。不过如今，一些新的“机器”可能会让你觉得有点怪怪的，因为它们和活的生物、细胞连在了一起……


今年2月发表的一篇文章中，研究人员就设计了一种名为“半机器半肉系统”（part-meat robot）。伊利诺伊大学香槟分校的科学家们设计的这种系统由三个部分组成，LED芯片、小鼠肌肉细胞，以及3D打印的软支架组成。


看看半肌肉机器人！｜参考资料1

这件机器人最大的特点是不用通电就可以行动了，而且还十分灵活，而这则归功于小鼠肌肉细胞。研究人员设想，肌肉在受到刺激时可以收缩，这个过程又不用电，岂不是可以驱动机器人的运动。因此，LED芯片的功能就是通过光来刺激细胞组织。而这真的让小小的肌肉机器人走了起来！速度可以达到0.83毫米/秒。研究者甚至还想让这些长肌肉的机器人携带着乐高配件，执行各种任务！


事实上，这种怪东西是机器人的一个未来发展方向——生物混合电子机器人（eBiobot），也就是让生物体和机器融为一体。


你下面看到的这张图片中，机器人可以在地上滚动，甚至还可以弯曲它的5条腿。而这并不是由人类控制，而是由杏鲍菇来控制的。

由杏鲍菇来“控制”的机器人的腿部。｜参考资料2

研究人员提到，蘑菇中的菌丝体其实就像是一种“神经元”，可以产生微小的电信号，用来感知、交流和输送营养。因此，康奈尔大学有机机器人实验室的研究者就把杏鲍菇的菌丝体上产生的电信号，转化成了控制机器人运动的信号。


比如，蘑菇对亮度不同的光有不同的反应，所以，只需要为蘑菇改变光亮，机器人就能运动起来了。

科学家设想能自愈的菌丝机器人｜参考资料2

如今，科学家们正在致力于研究这种由真菌“控制”的机器设备，它们能对触摸、光照、甚至污染物产生反应，甚至还能自愈。


再这样发展下去，机器人可能就很难被单纯界定为“机器”了……

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大开眼界‍‍
🌠雪崩时为何会出现神秘且诡异的蓝光？
11月27号，一位天文摄影师在中国四川仙乃日峰附近拍摄星空轨迹延时摄影时，捕捉到了一抹奇怪的蓝光。三周前，另一位天文摄影师在新疆一座山峰慕士塔格峰中也拍摄到了类似的闪光。并且，这一现象都是在查看延时图像时才发现的。

视频来源：YouTube-7EVEN

一块冰块从对面的山体上脱落，引发了一场小型的雪崩。虽然雪崩很常见，但这让两位摄影师都发现，他们拍摄的照片中，冰雪下落时会发出的蓝色闪光。登山家卡森·里德分析了视频，他说：“冰块在倒塌并撞上天然障碍物时会碎裂，剧烈的碰撞导致了摩擦发光。当你拿起一块糖，在黑暗中用钳子压碎它时，也会同样看到蓝色的闪光。”摩擦发光是一种物理现象，这种光的产生是由于材料内部的分子或晶体结构在受到机械应力时发生能量转移，导致电子激发到更高的能级，当电子返回到较低能级时，以光的形式释放出能量。当某些类型的胶带被快速剥离时，你可能也会观察到微弱的蓝光。
🍴叉子+勺子？叉勺这种餐具到底有多烂？
居然还有比它更烂的……
你点外卖的时候，遇到过这种餐具吗？它看起来是叉子和勺子的混合体，它叉不住太大的物体，也不能舀汤……在网上随便一搜，就看到好多吐槽，有人说这是一种“两面派”工具……


事实上，这种餐具是19世纪的医生发明的，它的本意其实是特别为了只能单手吃饭的人，比如肢体残疾，或怀抱婴儿的母亲使用的……


总有人想用一把餐具解决所有问题，比如叉勺刀、开瓶开罐勺、吃拉面的叉勺，正面勺子反面刀，筷子勺、勺子吸管……（好了真的列举不过来了……）

各种各样的多功能餐具。｜图源：wiki

不知道看到这里的你有没有脑洞大开？而这些餐具真的好用吗？反正小编是觉得叉勺emmmm……

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展览信息
🦤北京·“润泽湿地，循环共生”科普展
展览以“润泽湿地，循环共生”为主题，通过湿地和循环经济这两个方面，丰富展示了生物多样性之美以及循环发展的重要性。通过展览，人们可以了解到如何在日常生活中运用科技之力，减排降碳，循环发展，比如回收三个塑料瓶就可以制成一条丝巾。展览上还有各种和湿地保护相关的互动装置，通过沉浸式体验听蛙叫和鸟鸣，让你意识到既是地球之肾又是动物家园的湿地有多么重要。
展期：2024年12月中旬～2025年2月地点：北京·中国科学技术馆

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🥟这周吃啥

图源：PORTO DI MOLA / LE MANZANE

生活在内蒙、新疆的牧民会制作奶皮子、奶豆腐等奶制品，吃法有很多，你吃过吗？最喜欢哪种吃法？欢迎在评论区留言，一起讨论！

撰文 Skin，阿娴

参考资料：
喷瓜
生物混合机器人



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liuyan_775

谢谢分享。。。

yzszh64

谢谢楼主分享。

jr070

感谢分享！