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　　自然界中的生物正在标准、形式和效用上具有极大的众样性，培育了咱们所处天下的缤纷艳丽和众姿众彩。长久以后，人类对人命的寻求从未停留。早正在公元前310年，中邦诗人屈原就曾正在《天问》中发出“遂古之初，谁传道之？上下未行，何由考之？”的疑难。挣脱自然遴选的漫长经过，制造出与生物宛如的活物质，对待意会人命，从而更好地升高人类文雅的质地和长度，具有极其要紧的意思。然而，虽然科学界仍然考试过很众人工合成自然活物质和人制活物质，目前咱们对待人命的认知却如故只是冰山一角。因为布局和效用上的控制，以往基于硅基或合成质料的仿生体系仍无法与自然人命相媲美，亟需寻找更众的根本物质和质料kb体育官网。

　　区别于古代的是，以镓为要紧元素的室温液态金属这一大类分外效用物质的展现，以其精良的物理、化学和生物学归纳职能，同时呈现出了充裕的类生物自助性和外场反映行径，为处理上述题目供应了理念的时间途径，希望成为接连人命与非人命物质之间的桥梁。自刘静熏陶率领的中科院理化所与清华大学团结小组发掘液态金属众变形气象（Adv. Mater. 2014，26，6036）及液态金属自驱动软体呆板效应（Adv. Mater. 2015, 27, 2648）以后，一系列液态金属特别的类生物学行径接踵被揭示，如液态金属过渡态呆板（Small 2015, 11, 5253）、呼吸获能气象（RSC Adv. 2016, 6, 94692）、固液组合呆板自激振荡效应（Adv. Sci. 2016, 3, 1600212）、液态金属阿米巴变形虫（Sci. Rep. 2017，7, 7256）、液态金属胞吞效应（Adv. Sci. 2017, 4, 1700024）、节律反映型水相液态金属物质（Matter 2023, 6, 2870）等。别的，为充裕液态金属行动人命物质的质料编制，研讨团队还制造了豪爽的新型液态金属复合质料，如自锁性磁反映液态金属（Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2210961）、众孔液态金属（Materials Horizons, 2018, 5, 222）及轻量化液态金属（Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1910709）等，并提出了正在研发新质料上有广泛诱导意思的液态金属组合质料学思念（Adv. Mater. 2023, 35, 2303533）。

　　指日，基于二十众年来对液态金属质料和类生物行径的耕作寻求，刘静熏陶团队正在Matter上楬橥了一篇题为“Biosimilar Liquid Metal Living Matter”的前瞻性评述著作，体系提出了类生物液态金属活物质的观点，并所有论说了液态金属活物质的完备质料编制。著作第一作家为中科院理化所博士生李婧怡，通信作家为刘静熏陶及特地研讨助理赵曦博士。著作就液态金属活物质的观点、液态金属活物质体系的构修要领、液态金属类人命体系或许抵达的智能水准以及达成液态金属类人命的要紧寻事等题目举办了论说。液态金属活物质编制的构修将液态金属的优秀特色融入到了有序、有界且灵巧的空间中，希望正在液态金属人命体与自然人命体的仿生特色、布局和效用之间架起一座桥梁（图1）。这或许会激励从根本研讨到效用达成，从简单物质到复合质料编制，从微观到宏观，从单纯到杂乱的人制仿生体的改造性奔腾。液态金属活物质这一根本观点和对应逻辑门道的提出，可望为人工人命的修筑和发扬，特地是为异日成立用以知足各类分外需求的杂乱生物仿生体系开采一条全新的道道。

　　人命是地球上最杂乱的气象。生物体达成发展发育、新陈代谢、遗传变异、对外界刺激做出响应等人命行径均离不开活物质，自然界活物质的范围涵盖了从单纯的分子到彼此效力的人命（图2）。正在对自然的敬畏融洽奇的饱励下，人类向来正在寻求自然活物质以及古代碳基人命除外的或许人命事势。为了升高人制活物质的合用性，过去的良众研讨都扶植起了或许革新样式、独立运动、感觉外部场的效用单位和体系，它们可能正在特定呆板强度的根本上实行样式变换、杂乱运动和物质运输效用，并确保宁静性、牢靠性和耐久性。

　　以镓为要紧元素的液态金属或合金，正在室温下仍或许坚持流体形式、兼具金属与非金属、刚性与柔性、无机与有机的配合特色，它们具有高导热、高导电、高沸点等非凡的物理本质，同时金属界面的高化学活性使其可能与各类物质通过氧化还原响应或电化学效力相纠合进而酿成形式和效用各异的复合体（图3）。别的，镓基液态金属还具有精良的生物相容性和情况相容性，并能主动或被动地对各类外场刺激作出灵巧反映，是一类困难的具有物理、化学和生物归纳卓绝性的质料。

　　自然界的活物质通过趋利避害的主动行径为自己争取更好的生活条目。对待液态金属活物质编制而言，化学浓度梯度、与其他导电物质的电化学响应以及各向异性的外面会激励液态金属外面张力失衡，从而爆发马兰戈尼活动，并进一步呈现为布局蜕变或位移。是以，液态金属呈现出一系列相似生物行径的气象，席卷自推动、自形变、自振动、自适宜、自修复、自机合和主动运输等主动行径（图4）。

　　对刺激的感知和反映是自然界生物生活和进化的根本机制。液态金属活物质正在外界条目爆发蜕变时，可能对应革新和调剂自己的本质、样式或位子。从这个角度开赴，著作总结了液态金属对电场、磁场、热场、光场、声场以及复合场蜕变的感觉次序，体系涌现了液态金属活物质的趋电性、趋磁性、趋热性、趋光性、趋声性、复合趋势性等类生物学本质（图5）。

　　值得指出的是，液态金属正在亚细胞水准呈现出卓着的仿生特色，使其成为构修人制细胞的潜正在质料之一。而范围小、效用宛如且相对单纯的液态金属细胞可能通过各类要领拼装成体积大、样式众样且效用固定的液态金属机合。著作最初从布局最为单纯的红细胞开赴，解读了诈欺液态金属从形式和效用上构修更众方向仿生细胞的或许性。同时，深远论说了液态金属对应酿成人体四大机合（结缔机合、上皮机合、神经机合和肌肉机合）的外面根本和时间门道），理会了液态金属活物质独立修筑类生物机合的可行性。

　　著作进一步指出，液态金属器官是由两个或众个液态金属机合构成的大型杂乱布局。通过对机合的灵巧调控和组合，液态金属器官的样式、效用和适宜性可能取得极大的扩展，从而达成对自然器官的因袭以至替换。作家们详明论说了液态金属器官的达成途径和可行性，席卷液态金属眼、喉、心、肺、肌肉、肝、肾、血管、骨骼和皮肤等（图7）。进一步的，通过酿成复合质料和杂乱布局，将液态金属效用质料与其他相配合的活物质充塞纠合，可能协同诈欺互相的复合上风。这一政策可望将液态金属活物质研讨推向更大范围、更高集成度、效用性和智能化水准。

　　结尾，作家们从液态金属活物质的成立、加强、诈欺、保护镇静均等方面商榷其发扬所面对的题目，席卷液态金属活物质的发展和进化、智能化水准和可控性、质地和寿命以及与之合系的伦理题目等（图8）。

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