AI設計的吃豆人形狀的“母體”生物（紅色），旁邊是被壓縮成球狀的干細胞——“后代”（綠色）。
圖片來源：道格拉斯?布萊克斯頓和山姆·克雷格曼
科技日報實習記者 張佳欣
數(shù)十億年來，生物體為了延續(xù)生命，已經(jīng)進化出多種繁衍方式。近日，美國佛蒙特大學和塔夫茨大學的研究團隊發(fā)現(xiàn)了一種全新的生物繁殖方式，并利用這一發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了有史以來第一個可自我繁殖的活體機器人——Xenobots 3.0，未來或可為外傷、先天缺陷、癌癥、衰老等提供更直接、更個性化的藥物治療。相關研究發(fā)表在29日的美國《國家科學院院刊》上。
去年，該研究團隊用非洲爪蟾早期胚胎中的皮膚和心臟細胞組裝成一種全新的生命形式，創(chuàng)造出全球首個活體機器人“Xenobots”（異種機器人）。它們可在耗盡能量之前獨立移動約一周，可自我修復并自然分解。今年3月，Xenobots 2.0活體機器人問世，能夠使用像頭發(fā)一樣的纖毛“腿”自行推進，在物體表面上快速移動。此外，它還有記錄信息的能力。
此次全新升級的Xenobots 3.0僅有毫米大小，既不是傳統(tǒng)的機器人，也不是一種動物，而是活的、可編程的有機體。
研究人員發(fā)現(xiàn)，如果將足夠多的Xenobots放置在培養(yǎng)皿中彼此靠近，它們會聚集并將其他漂浮在溶液中的單個干細胞堆疊起來，用它們?nèi)缤远谷诵螤畹摹白臁睂⒏杉毎M裝成“嬰兒”Xenobots。幾天后，這些“嬰兒”就會變成外觀和動作都跟母體一樣的新Xenobots。然后這些新的Xenobots可再次出去尋找干細胞，并建立自己的“副本”，就這樣周而復始，不斷復制。
該研究主要作者、佛蒙特大學計算機科學教授和機器人學教授喬什·邦加德說，Xenobots最初是球形的，由大約3000個細胞組成。分子水平上的動力學復制是眾所周知的，但以前從未在整個細胞或生物體的水平上觀察到過，而此次Xenobots 3.0的復制正是運用了這一機制。
邦加德介紹說，為了讓Xenobots在此類復制中更有效，研究人員利用人工智能技術測試了數(shù)十億種體型，最終塑造出類似吃豆人一樣的C形狀，這種形狀能夠在培養(yǎng)皿中找到微小的干細胞，聚集并完成復制。
雖然自我繁殖的生物技術前景令人擔憂，但研究人員表示，這些機器人完全被限制在實驗室中，是可生物降解的，很容易被消滅，并經(jīng)過了美國聯(lián)邦、州和機構各級倫理專家的審查。
邦加德表示，這種分子生物學和人工智能技術結合的成果有望用于人體和環(huán)境方面的許多任務，例如收集海洋中的微塑料、檢查根系和再生醫(yī)學等。
Xenobots 3.0的設計團隊（左起）：喬西·邦加德，佛蒙特大學；邁克爾·萊辛，塔夫茨大學和哈佛大學Wyss研究所；道格拉斯?布萊克斯頓，塔夫茨大學；山姆·克雷格曼，塔夫茨大學和哈佛大學Wyss研究所。
圖片來源：塔夫茨大學
總編輯圈點：
瞧，這已經(jīng)是Xenobots 3.0了。從去年誕生到現(xiàn)在，兩年升級了兩次，科學家的創(chuàng)新效率堪比互聯(lián)網(wǎng)大廠。這種活體機器人能獨立快速移動，現(xiàn)在還學會了自我繁殖。它們會自己出去尋找細胞，還能通過細胞組裝復制自己。當然它們也不能繁殖得過于瘋狂，否則也令人擔憂。第三代機器人的這種能力，也叫人自然而然想到兩個關鍵詞：再生和修復。在人類醫(yī)學上這種機器人也頗有大展拳腳的潛力。期待看到更多更新版本的它們。
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