从1984年《终结者1》上映到2015年《终结者：创世纪》，好莱坞用30年的时间，创造了“终结者”这个超级IP。这一系列电影带给我们最为震撼的莫过于其中外表与真人无异，但能力却大大超出想象的机器人，它们在钢铁构筑骨架的支持下，在超级电脑的通联帮助下，不光拥有人类的智慧与意识，更加成为一个个不死的战士。

电影照进现实，未来的机器人真能像“终结者”那么强大？真的可以做到与人类外表无一？这两个问题在昨天看来，回答起来或许还需谨慎，但是今天，随着水凝胶编程技术被开发出来，这两个问题的答案在我们心中已经明晰起来。

根据最新一期《自然·通信》报道，美国德克萨斯大学阿灵顿分校（UTA）研究人员开发出一种新方法，可对二维（2D）水凝胶进行编程，使其以空间和时间可控的方式进行扩展和收缩，形成复杂的3D形状，并实现运动。研究人员表示，目前该技术的最大应用在于可能改变柔性工程系统或设备的设计和制作方式。但当我们对水凝胶有了更加深入的了解之后，我们对未来的生物机器人、仿生机器人的发展有了更大的想象空间。

三问水凝胶：你是谁？你在哪儿？你去干什么？

我们在迷茫的时候，常常会自问自己：我是谁？我在哪儿？我去干什么？这三个问题同样适用于水凝胶，这是一种什么样的胶？它有什么过“胶”之处？凭什么说它就是改变生物机器人发展的关键？

根据百度百科的释义：水凝胶（Hydrogel）是以水为分散介质的凝胶。具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。

如果将上面这段话精简，用通俗的话再描述一遍，那就是：水凝胶是一种能吸收并保持大量水分又不会溶解于水的亲水性网状高分子溶胀体。我们平时吃的果冻，敷的部分面膜，都跟它有关。水凝胶还广泛应用于其他领域，比如：干旱地区的抗旱；医药行业的退热贴、镇痛贴；农业领域的农用薄膜；建筑中的结露防止剂、调湿剂；石油化工中的堵水调剂，原油或成品油的脱水；在矿业中的抑尘剂；食品中的保鲜剂、增稠剂等等。

能让我们相信水凝胶技术会成为仿生机器人的关键一环在于其在生物医学领域的神奇应用和快速发展。

2013年，美国约翰·霍普金斯大学医学院报告称，他们开发出的水凝胶生物材料，在软骨修复手术中将其注入骨骼小洞，能帮助刺激病人骨髓产生干细胞，长出新的软骨。在临床试验中，新生软骨覆盖率达到86%，术后疼痛也大大减轻。

2015年，加拿大一个研究团队发表报告，水凝胶不仅有利于干细胞（Stem cell）移植，也可加速眼睛与神经损伤的修复。同年，美国加州大学圣迭戈分校的纳米科学工程师研发出含有能够吸附细菌毒素的纳米海绵水凝胶。在不使用抗生素的情况下，这种“纳米海绵水凝胶”能够把被抗药性金黄色葡萄球菌感染的小鼠皮肤上的损伤减小到最小。

2017年，新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）和卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）合作，研发出能长成像动物或植物组织一样的结构和形状的水凝胶。

进入到2018年，科学家已经可以制造出人造肌肉，还能3D打印心脏，只是现有的水凝胶还不能很好的模仿生物组织的生长模式以及柔软的肌肉组织与刚硬的骨骼之间的互动模式。

所有的局限在人工水凝胶编程技术之下，都变得开阔起来。

让仿生机器人迷茫的第四阶段

在人工智能的风潮之下，马斯克在2017年的迪拜世界政府首脑会议上放出了“人应该与机器结合，变成半机器人”的惊世言论。看似天马行空，其实其背后有着缜密的科学依据——仿生机器人已经进入第三阶段，未来或将有新的突破。让马斯克没有预料到的是，这个突破可能会比他预想的要早一些，毕竟人类对于仿生机器人的研究已经接近2000年。

早在三国时期，诸葛亮发明的运输工具木牛流马就是仿生机器人的最早雏形，直至计算机技术的出现，仿生机器人的发展这才进入到快车道。正如《仿生机器人研究现状与发展趋势》中提到的，迄今为止仿生机器人已经经历了三个阶段。