论文显示 ， 研究团队设计了一个生物混合平台 Ear-Bot ， 它集成了沙漠蝗虫的听觉系统作为传感输入 ， 与一个移动机器人平台相连接 。
通俗来讲就是 ， 打造一个蝗虫耳朵芯片 Ear-Chip ， 将其作为机器人的听觉传感器 。
在这个过程中 ， 团队利用到了微生理系统（MPS ， 也称芯片上的器官 OoC）的最新发展 ， 也就是“人体器官芯片技术” 。
人体器官芯片是一项新兴的前沿技术 ， 简单来讲就是指一种在载玻片大小的芯片上构建的器官生理微系统 ， 包含着活体细胞、组织界面、生物流体等器官微环境的关键要素 ， 因此可以在体外模拟人体组织器官的主要结构功能特征以及器官间的联系 。 人体器官芯片技术背后是多学科的交叉汇聚 ， 曾在 2016 年被列为十大新兴技术之一 。
其实 ， Ear-Chip 的设计能使得蝗虫耳朵长期存活 ， 同时也保证了它能被放置在移动的小型机器人平台上（如下图 a 所示） 。
值得一提的是 ， 研究团队通过 SolidWorks CAD 软件对芯片进行了设计 ， 然后通过 3D 打印生物相容性牙科透明树脂进行芯片的制作 ， 最终成功地创造了一种持久的微型感应装置 。
基于此 ， 研究团队创建了模块化的组织支持和信号分析自定义算法 。
同时 ， Ear-Bot 还配备了定制电极 ， 可测量耳朵的电生理反应 ， 并将其传递给机器人 。 如上图 b 所示 ， 机器人还集成了处理信号和运行不同算法所需的所有电子设备（包括前置放大器、电路板等） 。
【以色列科学家实现生物传感器新突破】除了定制芯片 Ear-Chip 和电极以外 ， 该机器人平台还包括一个信号放大器、一个控制器和信号处理器系统（CSPS）
响应来自不同方向和距离的声音
那么 ， 具体效果如何？
实验表明 ， Ear-Bot 对声音的响应与使用麦克风作为输入所展示的响应类似 。
研究人员拍拍手 ， 蝗虫耳朵就会识别出声音并将其转换为电信号 ， 并将其传输至机器人的电生理测量系统、控制器和信号处理系统 。
值得一提的是 ， Ear-Bot 系统能够在混杂的噪声中区分出电机和拍手的声音 。
也就是说 ， 蝗虫耳朵对各种频率都较为敏感 ， 可对真实的声音做出反应 。 如下图所示 ， 其最佳响应在 3.5 kHz（±2）左右 ， 对来自不同方向的声音的响应无显著变化 ， 且对距离在 5-35cm 之间的声音响应无差异 。
可见 ， Ear-bot 能够对来自不同方向和距离的声音做出反应 。
对于上述研究成果 ， 论文合著者之一 Ben M. Maoz 博士表示：
我们应当更为深入地去挖掘、利用自然界的现象和规律 ， 我们证明的这一原理其实还可以用于其他感官 ， 例如气味、视觉和触觉等 。 例如 ， 某些动物在发现爆炸物、毒品方面有着惊人的能力 ， 或许我们可以创建具有生物鼻子的机器人 。
无疑 ， 自然往往先于科研一步 ， 期待科学家们以自然为灵感 ， 带来更多前沿科技进展 。
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