李铁风：潜入万米深海，这条“仿生鱼”还要“上天”

一条纸飞机大小的“机器鱼”，却闯入马里亚纳海沟10900米深处，它的发明者是软体机器人与智能装备科学家，浙江大学教授，科学探索奖得主李铁风。在今年的“腾讯科学WE大会”上，李铁风讲述了这条机器鱼的研发故事。这条无需耐压外壳、电驱动人工肌肉的软体机器鱼，只是万米深海探索的一个小小起步。李铁风希望，未来利用这条“鱼”承压的特性，在星球或深空探索中做一些新的尝试。

李铁风及其团队采用“以柔克刚”的策略，模仿在在马里亚纳海沟捕获的深海狮子鱼样本，来实现无需耐压外壳，便可潜入万米深海的仿生软体机器人，将深海的“狮子鱼之力”化作“机器鱼之力”，以此遨游大海。

2019年12月，这条机器鱼成功在马里亚纳海沟坐底，随深海着陆器下潜到约10900米的海底后，在电池驱动下，按照预定指令拍动翅膀长达45分钟，成功实现了电驱动软体机器鱼的深海驱动。而相比于12吨重的“深海挑战者号”，这条鱼的重量几乎可以忽略不计。2021年3月4日，顶级学术期刊《自然》（Nature）以封面文章的形式刊发了由李铁风团队、中国科学院深海科学与工程研究所等联合完成的研究工作——仿生软体机器鱼。

李铁风在演讲时表示，机器人和人、生物体的相同之处在于都有运动功能，机器人运动由传统用电机、液压杆等完成，而人、生物体则靠肌肉和骨骼。科学家通过人工肌肉和软体智能材料来做出新型的机器人。

“实际上，软体机器人已经是一个前沿、且得到重视的领域”，他说，自己和团队在多年研究中主要回答三个问题：怎么动？怎么造？怎么用？这条机器鱼能在深海遨游，他总结了两点：一是“心脑不坏”，他们模仿深海狮子鱼的身体结构，用凝胶材料分散包裹机器鱼的元器件，实现无需耐压外壳也能承受深海压力。二是“肌肉不僵”，采用尽量少的肌肉结构来设计构造机器鱼，用巧妙的电压设计很好地进行驱动 。

李铁风在演讲时也展示了这件机器鱼，虽然看起来并不大，但它却完全自适应深海的压力，这背后是大量实验，“我们设计了一个压力装置模拟深海的环境。为了它能在深海里呆几分钟，此前它已在这个压力装置里动了上万次”，他说，这条机器鱼可以适应各种水下场景，它可以与相关的海底作业平台，组成新型的潜水器，同各种各样的作业机器人配合，共同完成海底或江河湖泊底部的探测及巡查任务。

审读：谭录岗