02.29 首個活體機器人來了!用青蛙細胞製造,撕成兩半還能自我癒合


現代機器人就告別了傳統的金屬光澤,有「活體」版本了。來認識一下,全球首個利用細胞製作的活體微型機器人,Xenobots。

首個活體機器人來了!用青蛙細胞製造,撕成兩半還能自我癒合

它由「非洲爪蟾」的細胞組成,不僅可以移動,損壞後還會自己癒合,直徑不到1毫米:

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(機器人移動)

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這個情節好像在哪個科幻故事裡聽過,但現在這個「故事」實實在在的被髮在了期刊上:

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用網友的話說:

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所以,這到底是怎樣的一個「活體」機器人。

Xenobots的研究團隊來自美國佛蒙特大學和塔弗茨大學團隊,他們利用從 非洲爪蟾胚胎中獲得的活細胞,將它們組裝成全新的「生命形式」。

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用計算機科學家Joshua Bongard的話說「它既不是傳統的機器人,也不是已知的動物物種,而是一種新的人工製品,活的可編程的有機體。」

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嗯,越聽越有內味了。

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如果簡單理解,它其實更像是活體版的Minecraft,用細胞做材料零件,拼出的可以動的「機器人」。

設計這個機器人需要用到超級計算機,以及皮膚細胞與心臟細胞。

皮膚細胞就像是骨架,支撐起整個機器人,在下方示意圖中為綠色部分。而心臟細胞則是發動機,通過收縮實現推動機器人,是紅色部分。

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但並不是找一堆細胞隨便拼一起,機器人就做完了。

想要讓二者結合達到某個理想狀態,則需要將細胞們合理的排列組合,而這就要交給超級計算機來解決。

科學家會先給它設計一個目標,比如「沿直線移動」,然後讓計算機用成百上千個虛擬細胞進行各種組合,模擬進化的過程,並從結果中篩選與目標接近的組合保存下來,失敗或者不行的會被淘汰。

接著重複這個過程,不斷「進化」,逐步完成「移動」這個目標。

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就這樣,計算機會一遍又一遍的將這些虛擬細胞重新組合成各種形狀,直至研究人員找最優解。

其實這個過程也很像是在玩樂高,只有合理的搭建,你的樂高或者建築才會「動」起來。

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研究人員得到最有希望的設計後,就會拿著這個方案去做實驗,也就是真的動手組合細胞。

實驗的過程需要手動進行,研究員會從非洲爪蟾胚胎幹細胞中拿到兩種細胞:

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然後分開培養、再放在一起重建:

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再按照計算機設計的「樂高圖形」進行雕琢,達到與方案圖形近似的設計。最後,「活體機器人」就出來了。

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目前這種機器人還沒有太多能力,當中有些可以直線行走,有些可以繞圈。

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有意思的是,一些機器人為了減少移動阻力,會在中間形成一些空洞:

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對此科學家表示,這類空洞改良一下,可以做為攜帶裝置攜帶物體,也就是未來機器人或許可以用來為人體輸送藥物,輔助治療血管方面的疾病。

此外,他們還表示可以用來搜索清理有毒廢物、微塑料等等。

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這些機器人可以在水生環境中存活一週左右,在耗盡自身能量後死亡,當然這些機器人是完全可生物降解的,會無害地消失。

另外對比傳統機器或者材料,它還有一個新穎的優勢,金屬機器人壞了,需要你花錢、精力去修理,它壞了,可以自我癒合。

它在被切成兩半後,會慢慢重新聚攏,自己縫合在一起:

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能再生癒合,可降解,還能動,人造的,這些詞彙無不引人遐想。一些網友感嘆科技發展之快,令人感到害怕:

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有網友瞬間就想到了終結者:

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有的網友則認為這會涉及到倫理道德。

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很擔心這類「機器人」日後演變出怪物:

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也有人認為這只是一個開始:

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「活體機器人」 將 非洲爪蟾的細胞引導成了另一種生命形態,這確實會引起人們對未來的擔憂,畢竟這個腦洞開啟了更多的可能性。 不過就目前來看,它不能進化、無法繁殖、甚至不能自己補充能量,燈枯油盡後只會變成一塊死去的小細胞,和我們平時理解的「生物」還有著明顯的差距。

而相比未來的「生化危機」,「人工智能大戰」,其實我更擔心下面這位網友提出的腦洞:

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