生化机器人(变化机器人)

数十亿年来，生物为了延续生命，进化出了各种各样的繁殖方式。最近，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活体机器人——Xenobots 3.0，它可能为创伤、先天性缺陷、癌症、衰老等提供更直接和个性化的药物治疗。在未来。该研究成果发表在29日的《美国国家科学院院刊》上。

去年，研究团队将非洲爪蟾早期胚胎的皮肤和心脏细胞组装成一种全新的生命形式，创造了世界上第一个活体机器人“Xenobots”。在能量耗尽之前，它们可以独立移动一周左右，同时可以自我修复，自然分解。今年3月，Xenobots 2.0活体机器人问世，它可以使用像头发一样的纤毛“腿”来推进自己，并在一个表面上快速移动。此外，它还具有记录信息的能力。

新升级的Xenobots 3.0只有毫米宽。它既不是传统的机器人，也不是动物，而是一个活生生的、可编程的有机体。

外星机器人收集细胞并复制官方图片

研究人员发现，如果将足够多的异类机器人彼此靠近地放置在培养皿中，它们会聚集并开始堆积漂浮在溶液中的其他单个干细胞。

结果，数百个干细胞在它们吃豆人形状的嘴里组装了“婴儿”异种机器人。再过几天，这些“婴儿”就会变成新的异类机器人，它们的外表和动作都和妈妈一样。然后这些新的异种机器人可以再次出去寻找细胞，并建立自己的“副本”，以此类推，不断复制。

图片来源:道格拉斯·布莱克斯通和萨姆·克雷格曼

AI设计的一个吃豆人形状的“母亲”生物(红色)，旁边是压缩成一个球的干细胞——“后代”(绿色)。

这项研究的主要作者、美国佛蒙特大学计算机科学和机器人学教授乔希·邦加德(Josh Bongard)表示，这种异构机器人最初是球形的，由大约3000个细胞组成。分子水平的动态复制是众所周知的，但以前从未在整个细胞或有机体的水平上观察到，而这次Xenobots 3.0的复制正好利用了这一机制。

图片:塔夫茨大学

Xenobots 3.0设计团队(左起):佛蒙特大学Josie Bongard迈克尔·莱辛，塔夫茨大学和哈佛大学威斯研究所；道格拉斯·布莱克斯通，塔夫茨大学；萨姆·克雷格曼，塔夫茨大学和哈佛大学威斯研究所。

Bongard表示，为了让异质机器人在这种复制中更加有效，研究人员利用人工智能技术测试了数十亿种体型，最终塑造了一个类似于Pac-Man的C形，它可以在培养皿中找到微小的干细胞，聚集并完成复制。

虽然自我繁殖的生物技术用途令人担忧，但研究人员表示，这些机器人完全封装在实验室中，可生物降解，易于销毁，并已通过美国联邦、州和机构层面的伦理专家审查。

Bongard表示，分子生物学和人工智能技术的结合可能用于人体和环境中的许多任务，如收集海洋中的微塑料、检查根系和再生医学。

一种新的生命形式！

去年，世界上第一个活体机器人诞生了

去年年初，佛蒙特大学的研究人员利用进化算法开发了一个名为Xenobot的生物机器人。它由生物细胞组成，可以被编程、修改、自由移动，甚至被切割后还能自动愈合。

这项惊人的研究发表在顶级期刊《PNAS国家科学院学报》上。该报记者约书亚·邦加德说:

“它们既不是传统的机器人，也不是已知的动物物种。这是一个活生生的、可编程的有机体。”

合著者迈克尔·莱文也说:

“这是一种全新的生命形式。它们从未在地球上出现过。”

莱文还表示，这些青蛙细胞可以被制成有趣的新生物形式，与它们原来的解剖结构完全不同。

这个名为Xenobot的“外星机器人”，长度不到1毫米，由非洲爪蛙的心脏细胞(收缩细胞)和表皮细胞(被动细胞)结合而成。

这种组合基于佛蒙特大学超级计算机集群Deep Green设计的模型。研究人员在这个拥有20，000台笔记本电脑的集群上计算出了一种进化算法。在试错中，以类似于自然选择的方式淘汰掉表现不佳的模型设计。

制造过程:

研究人员首先切开胚胎细胞。

细胞的两部分被切割并分别培养。

然后慢慢重建两者。

最后根据超级计算机模拟的设计，用镊子和电极雕刻出重建的细胞。

Xenobot可以通过心脏细胞的收缩在水性介质中移动。

△已调至8倍速。

以下是Xenobot生物机器人的效果展示:Xenobot在显微镜下缓慢移动。

异种机器人可以集体行动(在圈子里)

与金属和塑料制成的机器人不同，Xenobot是完全可生物降解的。而且，它有自我修复的能力。根据论文作者的说法，“我们将机器人切成两半，这样它不仅可以自己缝合，还可以在事后继续移动。”

以上是一年前Xenobot的诞生过程。一年后的今天，这个活体机器人已经进化到可以“生宝宝”了。

引起伦理争议

网友:毛骨悚然

去年的外星机器人在科学界引发了一场伦理争议。

外星机器人学会自我繁殖的消息一出，引来舆论界一片喧嚣。网友们纷纷表示惊骇，有人担心外星机器人会突破控制吃掉人类。

"这是生化危机的新篇章"

“我想成为一个吃豆人，但我做了一个食人族”

“这台特殊的机器在哪里？。。这tm就是个生物。”

“你能繁殖并称之为机器人吗？在未来，如果它有思考和繁殖的能力，它将是一个新的物种，然后它将增强它的各种功能。要小心，但在你犯错之前，你会变得明智。”

“当我听到他们说这个东西完全被控制在实验室里时，我感到害怕”

“这难道不是生物武器吗？跟机器人有什么关系？”

"好家伙，生化危机9-终结者"

“毛骨悚然，我为什么这么害怕？”

“我去，我真的很尊重科学，但我真的很害怕”(来自微博中网友的评论)

对于舆论的争议，Bongard回应称，这些毫米大小的外星机器人目前都在实验室里，可以轻易摧毁。此外，来自联邦、州和学术机构的伦理专家对此进行了审查。

邦加德认为，真正让人担忧的其实是现实世界。“我们有一种道德责任感，知道在什么情况下我们可以控制它、引导它或浇灭它。”

他说，目前世界面临的新冠肺炎疫情和环境问题可以由外星机器人解决。“我们提出解决方案的速度至关重要。如果我们可以借鉴外星机器人的经验，继续发展技术，那么我们可以在未来利用人工智能创造新的生物工具，这将非常有用，但需要很长时间...比如利用生物机器人从水中提取微塑料或者制造新药。”

此外，研究小组还从外星机器人身上看到了再生医学的前景，这是解决创伤、出生缺陷甚至克服癌症和衰老的方法之一。

来源:科技日报，新智元，机器之心，公共信息。