首個(gè)可自我繁殖的活體機器人面世 能獨立快速移動(dòng)和自我繁殖

數十億年來(lái)，生物體為了延續生命，已經(jīng)進(jìn)化出多種繁衍方式。近日，美國佛蒙特大學(xué)和塔夫茨大學(xué)的研究團隊發(fā)現了一種全新的生物繁殖方式，并利用這一發(fā)現創(chuàng )造了有史以來(lái)第一個(gè)可自我繁殖的活體機器人——Xenobots 3.0，未來(lái)或可為外傷、先天缺陷、癌癥、衰老等提供更直接、更個(gè)性化的藥物治療。相關(guān)研究發(fā)表在29日的美國《國家科學(xué)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(gè)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(dòng)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(wèn)世，能夠使用像頭發(fā)一樣的纖毛“腿”自行推進(jìn)，在物體表面上快速移動(dòng)。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，既不是傳統的機器人，也不是一種動(dòng)物，而是活的、可編程的有機體。

研究人員發(fā)現，如果將足夠多的Xenobots放置在培養皿中彼此靠近，它們會(huì )聚集并將其他漂浮在溶液中的單個(gè)干細胞堆疊起來(lái)，用它們如同吃豆人形狀的“嘴”將干細胞組裝成“嬰兒”Xenobots。幾天后，這些“嬰兒”就會(huì )變成外觀(guān)和動(dòng)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(xué)計算機科學(xué)教授和機器人學(xué)教授喬什·邦加德說(shuō)，Xenobots最初是球形的，由大約3000個(gè)細胞組成。分子水平上的動(dòng)力學(xué)復制是眾所周知的，但以前從未在整個(gè)細胞或生物體的水平上觀(guān)察到過(guò)，而此次Xenobots 3.0的復制正是運用了這一機制。

邦加德介紹說(shuō)，為了讓Xenobots在此類(lèi)復制中更有效，研究人員利用人工智能技術(shù)測試了數十億種體型，最終塑造出類(lèi)似吃豆人一樣的C形狀，這種形狀能夠在培養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(shù)前景令人擔憂(yōu)，但研究人員表示，這些機器人完全被限制在實(shí)驗室中，是可生物降解的，很容易被消滅，并經(jīng)過(guò)了美國聯(lián)邦、州和機構各級倫理專(zhuān)家的審查。

邦加德表示，這種分子生物學(xué)和人工智能技術(shù)結合的成果有望用于人體和環(huán)境方面的許多任務(wù)，例如收集海洋中的微塑料、檢查根系和再生醫學(xué)等。

總編輯圈點(diǎn)：

瞧，這已經(jīng)是Xenobots 3.0了。從去年誕生到現在，兩年升級了兩次，科學(xué)家的創(chuàng )新效率堪比互聯(lián)網(wǎng)大廠(chǎng)。這種活體機器人能獨立快速移動(dòng)，現在還學(xué)會(huì )了自我繁殖。它們會(huì )自己出去尋找細胞，還能通過(guò)細胞組裝復制自己。當然它們也不能繁殖得過(guò)于瘋狂，否則也令人擔憂(yōu)。第三代機器人的這種能力，也叫人自然而然想到兩個(gè)關(guān)鍵詞：再生和修復。在人類(lèi)醫學(xué)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。(科技日報實(shí)習記者 張佳欣)

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關(guān)鍵詞： 自我繁殖 活體機器人 藥物治療 自我修復