手把手教你做个生物无人机

美国航空航天局（NASA）正在开发一种可以近距离探测火星的无人机原型。一定得是无人机成品被送入太空吗？非也非也。还有一种更酷的方法：将一小瓶细胞送上火星，让它自己生长为生物可降解无人机。来自斯坦福大学，斯佩尔曼学院，以及布朗大学的一群学生去年夏天就创造了这样的无人机，并参加了2014年国际基因工程机器大赛（International Genetically Engineered Machine competition，iGEM）。

该团队还有一个明星导师，那就是Lynn Rothschild，她是加利福尼亚州NASA 艾姆斯研究中心的合成生物学家。无人机以真菌、植物为组成材料，当无人机可以飞起时，生物材料就会死去，这样就不会形成新的真菌菌落导致坠机。Lynn Rothschild表示 “这些东西质量很轻，价格便宜，而且不会污染环境。”

如何做一个“生物无人机”？

※成型与成长

首先，用3D建模软件设计出无人机的形状。生物材料公司Ecovative Design根据设计文件，从8英寸的真菌菌丝方块利用真空成形法制造出无人机机身模子，然后往里面填入生物材料：秸秆和落叶。 “生物材料里被注入了真菌，然后真菌就疯狂生长，起初材料很松散，几个礼拜后，就长成一整个硬块。”两个这样的模子，被细菌纤维素醋酸酯包覆，形成无人机底盘。 “看起来像一个干巴巴的三明治，重量跟手感类似于聚苯乙烯泡沫塑。” 然后，给无人机消毒。 “我们不希望给环境带来一丁点污染，也不希望新生物材料霉变或是毁坏”。 ※基因工程的强度与能力

该团队对无人机进行了多次测试和实验，以提高其性能，确保在地球和其他行星的恶劣环境中飞行。为此他们引入了“地狱细胞”（嗜极菌的基因注入大肠杆菌得到的转基因细菌），获得了喜人成果：细菌耐辐射，不惧极端温度；硬化的细胞不仅可以加固无人机，还可以作为生物传感器读取环境数据。 “这就好比你拥有了很厉害的细胞，它可以感知二氧化碳含量或辐射量，并能读取实物颜色。你可以同时感应很多事，而无需在无人机上装载笨重的传感器。” ※防水 为了确保暴雨期间发送的无人机不会解体，该团队从纸黄蜂身上获取了灵感。“当纸黄蜂筑巢时，他们啃树皮，然后吐出来，唾液使得树皮的纤维素防水而且耐热。因此，我们要弄清楚是什么唾液蛋白做到了这一点。” 经过筛选、培养，得到的最终产品是试管中微黄色的液体，触摸比水粘稠，之后就可以涂抹到无人机上使之防水。因为识别蛋白的过程花费了很多时间，团队没有机会测试这一解决方案是否奏效。 ※生物安全和自我毁灭 因为无人机由真菌菌丝和醋酸纤维素构成，一旦坠机可以自动降解。一个棘手的问题是“地狱细胞”，你如何确保无人机坠毁时这种转基因细胞不会与自然细胞混在一起？答案是在地狱细胞的基因密码中置入“停止符”。

“这其实就是改变基因密码。比如说你拿了一本书，每次看到‘今天’这个词时，你却读成‘蓝色’。我们的想法是，如果无人机坠毁在某处，有其它活细胞存在，他们会说不同的语言而无法交流。”