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首個可自我繁殖活體機器人問世

發佈時間:2021-12-01 15:30:42  |  來源:科技日報  |  作者:張佳欣  |  責任編輯:徐麗麗

數十億年來,生物體為了延續生命,已經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現了一種全新的生物繁殖方式,並利用這一發現創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、癌症、衰老等提供更直接、更個性化的藥物治療。相關研究發表在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,創造出全球首個活體機器人“Xenobots”(異種機器人)。


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,也不是一種動物,而是活的、可編程的有機體。


研究人員發現,如果將足夠多的Xenobots放置在培養皿中彼此靠近,它們會聚集並將其他漂浮在溶液中的單個幹細胞堆疊起來,用它們如同吃豆人形狀的“嘴”將幹細胞組裝成“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。然後這些新的Xenobots可再次出去尋找幹細胞,並建立自己的“副本”,就這樣週而复始,不斷複製。


該研究主要作者、佛蒙特大學電腦科學教授和機器人學教授喬什·邦加德説,Xenobots最初是球形的,由大約3000個細胞組成。分子水準上的動力學複製是眾所週知的,但以前從未在整個細胞或生物體的水準上觀察到過,而此次Xenobots 3.0的複製正是運用了這一機制。


邦加德介紹説,為了讓Xenobots在此類複製中更有效,研究人員利用人工智慧技術測試了數十億種體型,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皿中找到微小的幹細胞,聚集並完成複製。


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,並經過了美國聯邦、州和機構各級倫理專家的審查。


總編輯圈點


瞧,這已經是Xenobots 3.0了。從去年誕生到現在,兩年升級了兩次,科學家的創新效率堪比網際網路大廠。這種活體機器人能獨立快速移動,現在還學會了自我繁殖。它們會自己出去尋找細胞,還能通過細胞組裝複製自己。當然它們也不能繁殖得過於瘋狂,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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