芬蘭阿爾托大學參與的一項最新研究發現，一些介觀尺度的微小生物並非靠「更用力」或「長得更大」來游得更快，而是通過讓運動在時間上呈現更強的不對稱性來提升推進效率。這一發現為研發人體定向送藥機械人提供了新思路。

　阿爾托大學日前發佈新聞公報說，介觀尺度是介於微觀與宏觀之間的一種尺度，該尺度的生物包括微小的幼蟲、蝦和水母等。在這一尺度上，生物運動同時受到兩種因素的顯著影響：一是類似我們日常感受到的阻力，二是液體黏性。這使得介觀尺度生物的推進方式與微觀或宏觀情形都不同。

　豐年蝦是一種典型的介觀尺度的甲殼類生物。牠體長約四百至一千五百微米，游動時會伸展關節狀觸角，其運動輪廓類似「8」字形。研究團隊拍攝了數千張豐年蝦游動圖像，並使用機器學習工具對運動特徵進行識別與統計。此外，團隊還使用一種先進傳感器對其游動時產生的微小力進行高精度測量分析。

　研究發現，「8」字形軌跡不僅增加了豐年蝦運動的自由度，還呈現更強的「時間反演對稱性破缺」。通俗說就是「動作不走回頭路」——如果把牠的游動過程錄像倒放會呈現與正向播放時明顯不同的運動序列。豐年蝦越是增強「時間反演對稱性破缺」，遊得就越有效率、速度也越快。

　研究人員認為，這項研究不僅彌補了人們在介觀尺度力學與推進機制理解方面的空白，也可能對介觀尺度機械人的工程設計帶來啟發。這類機械人未來有望在人體內部將藥物直接輸送到特定病灶，從而減少對全身的影響。與更小尺度的微觀機械人相比，介觀機械人在單次攜帶藥量方面更具優勢。◇