全球首个“活体机械人”被发现学会自我繁殖

加拿大都市网

美国科学家团队去年通过提取非洲爪蟾的干细胞,创造出史上首个“活体机械人”Xenobots。如今,他们震惊地发现它能够进行自我繁殖了,而且是以一种全新的生物繁殖方式。

美国佛蒙特大学、塔夫茨大学和哈佛大学威斯研究院的研究人员11月29日在《美国科学院院报》(PNAS)上发表论文,展示Xenobot自我繁殖的方式。Xenobots最初是一个由大约3000个细胞组成的球体,可以繁殖,但会很快消亡。为了使其繁殖更高效,研究人员借助人工智能测试了数十亿种体型,最终将Xenobots母体确定为“C形”,外观酷似80年代的电子游戏“食鬼”的角色Pac-Man。

综合美国有线电视新闻网、《卫报》、《每日邮报》报道称,这种“异形机械人”不同于传统意义上的机械装置机械人,其本质仍是生物体,用非洲爪蟾胚胎中提取的干细胞培植而成,长度不到1毫米,但比微生物大得多。起初,这种机械人无法实现“系统性繁殖”,后来研究人员发现,球形Xenobot在特殊情况下偶尔会通过“动力复制”方式繁殖,即将大量细胞聚集在一起形成新个体。这种现象以往只会出现在分子层面,人类从未在细胞或生物体层面观察到这种繁殖方式。研究人员随后利用人工智能(AI)程序测试了数十亿种体型,包括三角形、正方形、星形等,并在几个月后设计出如同Pac-Man的“C形”Xenobot。这种机械人的繁殖效率明显高于球形机械人。

“C形”Xenobot能够在培养皿中找到微小的干细胞并将数百个干细胞聚集在“嘴(指C型的缺口)”里,几天后这组干细胞就会“吐出”新Xenobot活体机械人,并重复这种繁殖行为。

塔夫茨大学生物学教授莱文(Michael Levin)表示,他对这种状况深感震惊,虽然青蛙本身具有繁殖方式,但是处于新环境之中的干细胞显然也“想出”了一种新的繁殖方法。

据报道,去年初美国研究人员首次公布Xenobots的存在时,很多人就担心这种机械人会成为人造怪物,目前得知它们已学会自我繁殖,公众疑虑更深。研究人员则回应谓,这些机械人目前都被严格控制在实验室内部,且能够生物降解,销毁起来很容易。

Xenobot目前还没有实际用途,但研究人员表示这种将分子生物学与AI技术相结合的模式具有很大发展潜力,可以用于制造更先进的生物工具,例如能够从海洋中回收微塑胶颗粒的生物机械人等。此外,“活体机械人”在医疗领域应用前景广阔。一些蓝图将Xenobot设计为带有中空结构的个体,可以携带微小物体到人体内部的指定位置,有望实现精准释放药物,而不损伤健康组织。

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