美國航空航天局（NASA）正在開發(fā)一種可以近距離探測火星的無人機(jī)原型。一定得是無人機(jī)成品被送入太空嗎？非也非也。還有一種更酷的方法：將一小瓶細(xì)胞送上火星，讓它自己生長為生物可降解無人機(jī)。

來自斯坦福大學(xué)，斯佩爾曼學(xué)院，以及布朗大學(xué)的一群學(xué)生去年夏天就創(chuàng)造了這樣的無人機(jī)，并參加了2014年國際基因工程機(jī)器大賽（International Genetically Engineered Machine competition，iGEM）。

該團(tuán)隊(duì)還有一個(gè)明星導(dǎo)師，那就是Lynn Rothschild，她是加利福尼亞州NASA 艾姆斯研究中心的合成生物學(xué)家。無人機(jī)以真菌、植物為組成材料，當(dāng)無人機(jī)可以飛起時(shí)，生物材料就會死去，這樣就不會形成新的真菌菌落導(dǎo)致墜機(jī)。Lynn Rothschild表示 “這些東西質(zhì)量很輕，價(jià)格便宜，而且不會污染環(huán)境?！?/p>

如何做一個(gè)“生物無人機(jī)”？

成型與成長

首先，用3D建模軟件設(shè)計(jì)出無人機(jī)的形狀。生物材料公司Ecovative Design根據(jù)設(shè)計(jì)文件，從8英寸的真菌菌絲方塊利用真空成形法制造出無人機(jī)機(jī)身模子，然后往里面填入生物材料：秸稈和落葉。 “生物材料里被注入了真菌，然后真菌就瘋狂生長，起初材料很松散，幾個(gè)禮拜后，就長成一整個(gè)硬塊?！眱蓚€(gè)這樣的模子，被細(xì)菌纖維素醋酸酯包覆，形成無人機(jī)底盤。 “看起來像一個(gè)干巴巴的三明治，重量跟手感類似于聚苯乙烯泡沫塑?！?/span>

然后，給無人機(jī)消毒。 “我們不希望給環(huán)境帶來一丁點(diǎn)污染，也不希望新生物材料霉變或是毀壞”。

基因工程的強(qiáng)度與能力

 

該團(tuán)隊(duì)對無人機(jī)進(jìn)行了多次測試和實(shí)驗(yàn)，以提高其性能，確保在地球和其他行星的惡劣環(huán)境中飛行。為此他們引入了“地獄細(xì)胞”（嗜極菌的基因注入大腸桿菌得到的轉(zhuǎn)基因細(xì)菌），獲得了喜人成果：細(xì)菌耐輻射，不懼極端溫度；硬化的細(xì)胞不僅可以加固無人機(jī)，還可以作為生物傳感器讀取環(huán)境數(shù)據(jù)。

“這就好比你擁有了很厲害的細(xì)胞，它可以感知二氧化碳含量或輻射量，并能讀取實(shí)物顏色。你可以同時(shí)感應(yīng)很多事，而無需在無人機(jī)上裝載笨重的傳感器。”

防水

為了確保暴雨期間發(fā)送的無人機(jī)不會解體，該團(tuán)隊(duì)從紙黃蜂身上獲取了靈感?！爱?dāng)紙黃蜂筑巢時(shí)，他們啃樹皮，然后吐出來，唾液使得樹皮的纖維素防水而且耐熱。因此，我們要弄清楚是什么唾液蛋白做到了這一點(diǎn)?！?/p>

 

經(jīng)過篩選、培養(yǎng)，得到的最終產(chǎn)品是試管中微黃色的液體，觸摸比水粘稠，之后就可以涂抹到無人機(jī)上使之防水。因?yàn)樽R別蛋白的過程花費(fèi)了很多時(shí)間，團(tuán)隊(duì)沒有機(jī)會測試這一解決方案是否奏效。

生物安全和自我毀滅

因?yàn)闊o人機(jī)由真菌菌絲和醋酸纖維素構(gòu)成，一旦墜機(jī)可以自動降解。一個(gè)棘手的問題是“地獄細(xì)胞”，你如何確保無人機(jī)墜毀時(shí)這種轉(zhuǎn)基因細(xì)胞不會與自然細(xì)胞混在一起？答案是在地獄細(xì)胞的基因密碼中置入“停止符”。

“這其實(shí)就是改變基因密碼。比如說你拿了一本書，每次看到‘今天’這個(gè)詞時(shí)，你卻讀成‘藍(lán)色’。我們的想法是，如果無人機(jī)墜毀在某處，有其它活細(xì)胞存在，他們會說不同的語言而無法交流?！?/p>

via : popsci

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