近日，美国哈佛大学与加州理工大学的研究团队合作，成功将无生命的硅酮树脂与活的小鼠心肌细胞结合，制造出能够游泳的“人造水母”。这一研究成果不仅验证了逆向组织工程的可行性，还为未来人工制造复杂肌肉器官和简单生命形式提供了新方向。这项研究于7月22日发表在顶级期刊《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）上。

水母的运动方式与人类心脏的搏动有着相似之处。水母通过肌肉的收缩和舒张，推动水流从而实现游泳，这种机制类似于心脏通过节律性搏动泵送血液的方式。为了模仿水母的自然设计，研究人员首先绘制了水母肌细胞内的亚细胞蛋白质网络排列图，深入分析了其推进运动的电生理触发机制和生物力学特性。

在此基础上，研究团队利用实验室培养的小鼠心肌细胞组织，并结合硅酮树脂材料，成功制造出拥有8个触手状肢体的“人造水母”。当将其置于盐水箱中并施加电流时，这种人造水母能够模仿真实水母的肌肉收缩行为进行游泳。即使没有外部电流刺激，心肌细胞也会自发产生微弱的收缩，展现出类似自然水母的运动模式。

加州理工大学航空与生物工程教授约翰·戴布利（John Dabiri）对此表示：“仅用硅酮和细胞这样简单的材料，就能复制水母复杂的游泳反馈行为，这令人惊讶。”研究团队认为，这种设计策略具有广泛的应用潜力，尤其是在逆向工程人类肌肉器官方面。论文的另一位合著者、哈佛工程与应用科学学院的凯文·基特·帕克（Kevin Kit Parker）教授也指出：“在人造生命体中，细胞是一种特殊的建筑材料，必须严格控制其数量和规格，才能确保组织工程的可重复性。‘人造水母’提供了一种逆向工程的设计算法，可用于反推器官的功能并执行专项任务。”

研究人员还提出，这项技术未来可能用于心脏病药物的测试。例如，在评估某种药物对心肌组织的疗效时，可以首先观察其在“人造水母”中的反应。此外，研究团队计划进一步改进“人造水母”的设计，使其能够转弯、朝特定方向运动，甚至尝试为其添加一个“大脑”，以便其对环境刺激作出反应，例如朝向光源或寻找能量来源，从而更接近真实水母的复杂行为。

这一研究成果为合成生物学和组织工程领域提供了重要的技术支持，同时也为未来开发新型生物医学工具和治疗方法开辟了新的可能性。