實(shí)例分析機(jī)器人微操作系統(tǒng)

　　微操作機(jī)器人系統(tǒng)

　　首先，我們先來(lái)認(rèn)識(shí)一下那個(gè)會(huì)微操作的機(jī)器人長(zhǎng)啥樣？

　　這其實(shí)是南開(kāi)大學(xué)研制的“面向生物醫(yī)學(xué)工程的微操作機(jī)器人系統(tǒng)”，是以一臺(tái)倒置顯微鏡為主體，配置了左右兩個(gè)可握持工具進(jìn)行空間三自由度運(yùn)動(dòng)的機(jī)械臂、平面兩自由度可控平臺(tái)以及自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)。系統(tǒng)可在顯微視覺(jué)引導(dǎo)下，由計(jì)算機(jī)控制，雙臂協(xié)調(diào)地機(jī)械自動(dòng)或半自動(dòng)的操作。

　　面向生物醫(yī)學(xué)的微操作機(jī)器人系統(tǒng)樣機(jī)示意圖

　　那這樣的設(shè)計(jì)讓機(jī)器人具有什么特點(diǎn)？說(shuō)白了，其實(shí)就是很準(zhǔn)很精確。

　　它能夠控制的誤差范圍比人類要小得多，所以操作的精確度也比人類高得多，所以通常用于微米精度的運(yùn)動(dòng)——它的功能覆蓋了生物醫(yī)學(xué)工程的主要操作（如染色體切割，細(xì)胞轉(zhuǎn)基因注射等），可在異常微小的操作空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，適合于在細(xì)胞級(jí)水平上進(jìn)行切割、注射、微電位測(cè)量等典型的生物醫(yī)學(xué)工程操作，對(duì)生物醫(yī)學(xué)研究，特別是在植物學(xué)研究，遺傳工程研究，建立動(dòng)、植物（包括人類）的DNA文庫(kù)等高科技領(lǐng)域中都有十分重要的應(yīng)用。

　　基于最小力的機(jī)器人化體細(xì)胞核移植理論數(shù)據(jù)

　　克隆豬仔

　　我們都知道機(jī)器人由于是通過(guò)計(jì)算來(lái)進(jìn)行操作，必然會(huì)比人類更加精準(zhǔn)，但是此次將機(jī)器人真正運(yùn)用于微生物領(lǐng)域，實(shí)屬人類在生物探索與改造上的巨大進(jìn)步。

　　為啥？因?yàn)樗恼`差小??！打個(gè)比方，如果說(shuō)人類操作的難度相當(dāng)于去除葡萄核，那么機(jī)器人操作的難度大概就是去除火龍果的籽了。

　　據(jù)專家分析，整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，手動(dòng)操作后的細(xì)胞最大變形30至40微米，經(jīng)過(guò)計(jì)算后的機(jī)器人操作細(xì)胞最大變形降低至10微米到15微米。這樣的操作使得在細(xì)胞核移植操作過(guò)程中能夠受力最小、細(xì)胞變形最小，大大降低了對(duì)細(xì)胞的傷害，從而提高了體細(xì)胞克隆技術(shù)的精確度，這下明白機(jī)器人有多厲害了吧！

　　微生物克隆技術(shù)

　　我們回到新聞的另一個(gè)主題，也就是在機(jī)器人“操刀”下“誕生”的幾只克隆小豬。

　　這是一種體細(xì)胞克隆技術(shù)，大家熟知的克隆羊多利就是通過(guò)這種技術(shù)誕生的。當(dāng)初誕生一只克隆羊有多轟動(dòng)就能知道這項(xiàng)技術(shù)有多困難，明明在植物領(lǐng)域插個(gè)枝就能解決的事情，到了動(dòng)物界可謂愁煞幾代人。

　　1938年，德國(guó)實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)家H·施佩曼（1869－1941）首先提出動(dòng)物克隆的設(shè)想：即從發(fā)育到后期的胚胎中取出細(xì)胞核，將其移植到一個(gè)卵子中去，使其繁殖。1952年，美國(guó)費(fèi)城癌癥研究所的科學(xué)家首次進(jìn)行動(dòng)物克隆實(shí)驗(yàn)，未獲成功。1986年英國(guó)科學(xué)家魏拉德森首次利用細(xì)胞核移植法克隆出一只羊，以后又有人相繼克隆出牛、羊、鼠、兔、猴等。