“从自然中来，回自然中去”
科学家与厨师合作，打造出一款可被全部食用的机器人婚礼蛋糕。图片来源：EPFL
【科技创新世界潮】
◎本报记者 刘 霞
想象一下这样的未来图景：水上机器人化为锦鲤群游时争相啄食的饵料、机器人跳完舞再变身美味的蛋糕……这些弥漫创意和烟火气的科技构想，如今正在走进现实。
瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）科研团队以鱼饲料为原料，打造出一款水上机器人，在完成使命后，便会化作鱼群的美餐自然降解。此前，该校科学家还与意大利科学家携手，推出一款可完全食用的机器人婚礼蛋糕RoboCake。
可食用机器人不仅有助巧妙化解传统电子设备污染难题，还正在开启多重领域的创新之门，有望在医疗保健、环境管理等方面大显身手。
既是工具 又是食物
在EPFL智能系统实验室内，达里奥·弗洛雷亚诺教授团队打造出的水上机器人形似微型摩托艇，长约5厘米，平均重1.43克，在水中最快每秒可移动3倍身长。
这款机器人的奥秘在于其独特的构造。主体结构由冻干鱼饲料构成，动力源自水触发的化学反应：柠檬酸与碳酸氢钠发生反应产生二氧化碳，气体压力迫使丙二醇喷出，导致局部水面张力骤降形成推力，可推动机器人持续运动数分钟。
而且机器人所有组件均可生物降解。研究人员表示，当机器人完成任务后，它会像泡发的茶叶一样吸水变软，慢慢沉入水中，成为鱼儿的美餐。
弗洛雷亚诺主导的“机器食品”（RoboFood）项目于2021年启动，旨在打造可食用机器人，用于食品保鲜、紧急营养补给、人类和兽医学等领域，获欧盟350万欧元资助。该实验室已研发多项创新成果，如可食用流体电路、用于监测作物生长的可食用导电油墨等。
“机器食品”的最新杰作是RoboCake。这款三层婚礼蛋糕顶部装饰着石榴口味的明胶软糖机器人，可借助气动系统活动头部和手臂；底层嵌有由维生素B2、槲皮素和巧克力制成的可食用电池，能为LED蜡烛供电。
弗洛雷亚诺表示，他们正在重新定义机器人与食物的界限，未来的机器人可能既是工具，又是食物。
应用广泛 利于环保
弗洛雷亚诺认为，其团队研制的水上机器人不仅为环保监测提供了新思路，还可革新水产养殖业的投药方式。
水上机器人的应用只是冰山一角。EPFL科学家曾在《自然·评论材料》杂志撰文称，可食用机器人有望在医疗保健、环境监管等领域发挥作用。
可食用机器人可实现精确药物输送和体内健康监测。具体而言，它能沿着食道移动递送药物，帮助吞咽困难的人或动物，降低吸入性肺炎的风险，或在消化道内实时监测健康状况。
可食用机器人还可在紧急情况下为人或动物提供营养。比如其特别适合野生动物救援，因为动物对移动食物源有天生的兴趣。在水产养殖中，这种特性可以提高饲料利用率，减少水体污染。
同时，移动式可食用机器人外形可模拟野生动物喜爱的食物，内置疫苗和定位系统，主动吸引野猪等野生动物接种疫苗，以有效控制疾病传播。
此外，可食用机器人还能给人提供新颖的美食体验。例如，RoboCake咬下第一口是浓郁的黑巧克力味，随后会让人感受到电解质的微酸刺激，这种“会变味的蛋糕”展现了食品科技的无限可能。
最重要的是，在全球每年产生4000万吨电子垃圾的背景下，可食用机器人这种“从自然中来，回自然中去”的设计理念，正在重新定义科技与环境的和谐关系。
风险挑战 仍需关注
在可食用机器人快速发展的同时，科学家们在审慎思考其潜在风险以及面临的挑战。
首先是智能计算难题。现有计算系统依赖传统晶体管，无法食用；类胡萝卜素、食用染料等生物分子虽可食用，但信息处理与整合能力有限，如何打造既智能、又可消化的计算系统仍是重大课题。
另一大挑战是，可食用机器人安全性缺乏验证。虽然其材料都是可消化且被认为是安全的，但有科学家担心，虽然一些可食用机器人的成分单独食用是安全的，但多种成分交叉反应后，可能导致无法预见的不良后果。
小型化和质量控制也是可食用机器人亟待解决的难题。如果这些机器人旨在评估身体机能并自主执行医疗干预（如精准给药），其体积必须足够小。此外，与相对简单的单纯营养机器人不同，这种机器人由更多组件构成，且组件间必须协同工作，任何故障都可能导致灾难性后果。因此，必须进行质量控制，确保其在体内运作时万无一失。
此外，弗洛雷亚诺团队还指出，延长可食用机器人的保质期，并赋予其令人愉悦的味道，也是亟待解决的难题。
