在科學史上，"可能"與"不可能"之間的邊界已被多次改寫，但鮮有哪一次像這項研究一樣令人震動。荷蘭阿姆斯特丹大學物理研究所的研究團隊，近日創(chuàng)造出一種被他們稱為"未來材料"的超材料——它能夠自主學習行為、儲存記憶，并在不借助任何外部計算機的情況下改變自身形態(tài)。這一成果于2026年4月7日發(fā)表在學術期刊《自然·物理》（Nature Physics）上，主要作者為博士研究生杜瑤（Yao Du），合著者包括范馬斯特里赫特（Ryan van Mastrigt）、芬斯特拉（Jonas Veenstra），以及物理學家科倫坦·科萊（Corentin Coulais）。

值得特別說明的是：這項發(fā)明既不是機器人技術，也不是人工智能，更不是傳統(tǒng)意義上的材料工程——準確地說，它同時涵蓋了上述三者，是一次真正的跨界融合突破。

電動鉸鏈鏈條：這種超材料的物理結(jié)構

該超材料的核心構造是一條由完全相同的電動鉸鏈串聯(lián)而成的鏈條，鉸鏈之間由彈性骨架連接。每個鉸鏈內(nèi)置一枚微控制器，負責記錄自身轉(zhuǎn)動角度、儲存歷史運動數(shù)據(jù)，并與相鄰鉸鏈實時交換信息。

整個系統(tǒng)沒有中央處理器統(tǒng)一調(diào)度，每個單元依據(jù)自身"學到的經(jīng)驗"獨立決策——這正是其Zui顛覆性之處。訓練過程通過電脈沖實現(xiàn)：研究人員設定輸入位置，反復引導鉸鏈趨向目標形態(tài)；每一次重復，微控制器便微調(diào)施加的扭矩，直至整條鏈條自然呈現(xiàn)出被"教授"的構型。本質(zhì)上，這是一種將試錯學習直接嵌入材料物理結(jié)構的全新范式。

遺忘、記憶、進化：實驗室測試揭示的能力邊界

在實驗室測試中，這種超材料展現(xiàn)出令人矚目的多項能力：它可以遺忘舊有構型、學習全新形態(tài)，能夠同時保有多種形態(tài)記憶，并在接收到不同刺激時在不同姿態(tài)之間自由切換。更令研究人員驚訝的是，它還展示出自主抓取物體、無指令自主移動的能力。

杜瑤對實驗中Zui振奮人心的一幕描述道："Zui令人興奮的是，學習能力賦予了我們的超材料進化的可能。一旦系統(tǒng)開始學習，它能走多遠，似乎沒有邊界。"團隊刻意使用"進化"一詞，指代材料自發(fā)找到從未被"教授"過的全新構型的那個關鍵時刻。

研究團隊的后續(xù)方向同樣令人期待：他們計劃開發(fā)多種運動模式（如爬行、滾動），并在噪聲和不確定性條件下訓練材料，使其具備在實驗室之外的復雜真實場景中持續(xù)學習的能力。

從柔性機器人到抗震建筑：多行業(yè)應用前景廣闊

這一發(fā)現(xiàn)所開辟的應用領域橫跨多個行業(yè)。在醫(yī)療與航空航天領域，研究者的目光聚焦于軟體機器人——這類柔性系統(tǒng)能夠適應狹窄或不規(guī)則的工作環(huán)境，是傳統(tǒng)剛性機器人無法勝任的場景。在建筑與土木工程領域，一種能自主學習力學重分布的材料，在抗震結(jié)構設計上具有直接而深遠的應用價值。

其他研究方向還涵蓋：無需重新設計即可實時重新配置的可編程器件、用于載具的主動偽裝，以及面向先進光子學的可變透鏡與傳感器。

所有這些應用背后有一個共同邏輯：材料本身不再需要因問題改變而被重新設計——它學會了自己解決問題。荷蘭在精密制造與物理研究領域長期處于全球前沿，此次阿姆斯特丹大學的突破，是荷蘭基礎科研厚積薄發(fā)的又一例證。對于正在大力布局智能制造、仿生機器人與新材料賽道的中國企業(yè)而言，這類將物理結(jié)構與分布式智能深度融合的研究路徑，或許正是下一階段原始創(chuàng)新值得重點關注與投入的方向——誰能率先將"會學習的材料"推向工程化量產(chǎn)，誰就有望在新一輪產(chǎn)業(yè)競爭中占據(jù)先機。