数十亿年来 , 生物体为了延续生命 , 已经进化出多种繁衍方式 。 近日 , 美国佛蒙特大学和塔夫茨大学的研究团队发现了一种全新的生物繁殖方式 , 并利用这一发现创造了有史以来第一个可自我繁殖的活体机器人——Xenobots 3.0 , 未来或可为外伤、先天缺陷、癌症、衰老等提供更直接、更个性化的药物治疗 。 相关研究发表在29日的美国《国家科学院院刊》上 。
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《美国科学院院报》上的相关论文 。
去年 , 该研究团队用非洲爪蟾早期胚胎中的皮肤和心脏细胞组装成一种全新的生命形式 , 创造出全球首个活体机器人“Xenobots”(异种机器人) , 它们可在耗尽能量之前独立移动约一周 , 可自我修复并自然分解 。 今年3月 , Xenobots 2.0活体机器人问世 , 能够使用像头发一样的纤毛“腿”自行推进 , 在物体表面上快速移动 。 此外 , 它还有记录信息的能力 。
此次全新升级的Xenobots 3.0仅有毫米宽度 , 既不是传统的机器人 , 也不是一种动物 , 而是活的、可编程的有机体 。
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异形机器人收集细胞 , 繁衍后代 。
研究人员发现 , 如果将足够多的Xenobots放置在培养皿中彼此靠近 , 它们会聚集并将其他漂浮在溶液中的单个干细胞堆叠起来 , 用它们如同吃豆人形状的“嘴”将干细胞组装成“婴儿”Xenobots 。 几天后 , 这些“婴儿”就会变成外观和动作都跟母体一样的新Xenobots 。 然后这些新的Xenobots可再次出去寻找干细胞 , 并建立自己的“副本” , 就这样周而复始 , 不断复制 。
该研究主要作者、佛蒙特大学计算机科学教授和机器人学教授邦加德说 , Xenobots最初是球形的 , 由大约3000个细胞组成 。 分子水平上的动力学复制是众所周知的 , 但以前从未在整个细胞或生物体的水平上观察到过 , 而此次Xenobots 3.0的复制正是运用了这一机制 。
邦加德介绍说 , 为了让Xenobots在此类复制中更有效 , 研究人员利用人工智能技术测试了数十亿种体型 , 最终塑造出类似吃豆人一样的C形状 , 这种形状能够在培养皿中找到微小的干细胞 , 聚集并完成复制 。
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AI设计的吃豆人形状的“母体”生物(红色) , 旁边是被压缩成球状的干细胞——“后代”(绿色)
邦加德说:“有了正确的设计 , 它们就会自发地自我复制 。 ”
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随着媒体的报道 , 相关研究已经在社交网络上引起热议 。 对于舆论争议 , 邦加德回应说 , 这些毫米级别的异形机器人目前都在实验室中 , 很容易被销毁 。
并且 , 联邦、州和学术机构的伦理专家已对此审查 。 真正让人担忧的 , 其实是现实世界 。 “我们有一种道德责任感去了解 , 在什么样的情况下我们可以控制它 , 引导它还是浇灭它 。 ”
他称目前世界面临的新冠疫情 , 以及环境问题 , 异形机器人都有能力解决 。 “我们提出解决方案的速度至关重要 。 如果我们可以从异形机器人中吸取经验 , 继续开发技术 , 那么未来我们可以利用人工智能创造新的生物工具 , 这将非常有用但也需要很长的时间......比如利用生物机器人从水中提取微塑料或制造新药物 。 ”
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