用光控制的蛋白网络产生可控力 ^{CEFR B1}

为实现可控力发生器，佐治亚理工学院的团队借鉴纤毛虫的工作原理。纤毛虫用瞬时钙脉冲触发超快收缩，然后用ATP将钙泵回贮存以重置系统。研究人员将这一思路移植到不依赖ATP的人工蛋白网络中。

他们表达并纯化了Tetrahymena thermophila的钙结合蛋白Tcb2。在体外，Tcb2形成纤维状网络，遇到游离钙时会收缩。团队用一种光敏的钙螯合剂把钙“囚禁”起来，只有在被光裂解时才释放钙，从而能在时间和空间上精确控制收缩。

研究者投射不同光图案并以脉冲方式照光，使网络按预定区域组装和收缩。这一网络可以推动微小颗粒，并且团队建立了计算模型与强化学习方法，学习如何生成光图案以实现推或拉的动作。该工作来自Saad Bhamla的仿生工程实验室，并得到美国国家科学基金会的部分资助。