前瞻网 2021-11-30
全球首个!100%青蛙细胞制成的活体机器人可“生娃”繁殖
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图源:佛蒙特大学(UVM)视频截图

据外媒每日邮报消息,近日美国科学家在机器人研发领域里又实现了新的突破,创造了有史以来第一个可以繁殖的活体机器人。

这是一个只有毫米大小的活体机器,称为 Xenobots 3.0。它既不是传统的机器人,也不是一种动物,而是活的、可编程的有机体。

这种活体机器人是由青蛙细胞制成的计算机设计生物。这些机器人外形像 " 吃豆人 ",当吃豆人 " 父母 " 在环境中移动时,它们的 " 嘴巴 " 会收集数百个干细胞。渐渐地随着时间的推移,这些干细胞会聚集在一起,形成机器人 " 婴儿 ",发育成熟后的外形和行为就会跟 " 父母 " 一样。

然后这些新的机器人可以继续寻找细胞,并建立自己的 " 副本 " ——这个过程一遍又一遍地重复。

这种能实现自我复制的活体生物机器人,可以为外伤、先天缺陷、癌症、衰老等提供更直接、更个性化的药物治疗。 

Xenobots 是塔夫茨大学、佛蒙特大学 ( UVM ) 以及哈佛大学 Wyss 研究所的生物学家、计算机科学家一起努力的成果。Xenobots 3.0 继承了 Xenobots 和 Xenobots 2.0 的优点(它们 2020 年被报道为第一个活体机器人),即可以使用称为纤毛的毛发状 " 腿 " 自行推进,并具有保持记忆的能力。

据报道,2020 年,科学家表示,当时已经手工构建了原始计算机设计的 Xenobots,它们改编自非洲部分地区发现的一种青蛙,非洲爪蟾(Xenopus laevis)的干细胞。干细胞可以变成任何组织或器官,从青蛙的胚胎中提取出来,然后让它孵化。

然后,通过使用微型镊子和更小的电极,显微外科医生在显微镜下将单个细胞切割并连接成计算机指定的形状。细胞组装成自然界中从未见过的形态,在胚胎能量储存的推动下开始协同工作。研究者表明让机器人被编程为执行一系列任务,包括将药物直接输送到身体的某个部位。    

新一代的 Xenobots 3.0,也是使用来自同一青蛙物种的干细胞。 

研究人员表示,以往研究发现了会走路的异种机器人、会游泳的异种机器人。现在,在这项研究中,我们发现了可以实现运动复制的异种机器人。

研究团队还表示,Xenobots 将有助于开发计算机设计的生物体,用于智能药物输送。

研究人员称,如果能知道如何让细胞群去完成我们想让它们做的事,那最终就有可能成为解决创伤、先天缺陷、癌症和衰老的解决方案。Xenobots 为研究提供了一个新的教学平台,可以指引研究方向。  

美国科学家首次实现了让活体机器人繁育,有些人可能会觉得这令人振奋。

然而,有些人可能会对可自我复制的生物技术的概念感到担忧,甚至感到恐惧,比如一些网友。

  " 人类覆灭将至,感谢天网。"

科学研发不断发展,机器人研发技术日益精湛,也许未来还有更多机器人繁衍的故事。

题为 Kinematic self-replication in reconfigurable organisms 的相关研究论文发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。

论文原文:

https://www.pnas.org/content/118/49/e2112672118

视频链接:

https://www.youtube.com/watch?v=aBYtBXaxsOw&t=29s

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