
近日,美國科研人員發現了一種全新的生物繁殖方式,并利用這一發現制造出了史上第一個可自我繁殖的“活體”機器人。這種“活體”機器人介于生物和機器之間,在行為模式上與現有的機器人“非常類似”。
機器人必須由金屬、塑料、木材和混凝土制成嗎?近日,美國科研人員發現了一種全新的生物繁殖方式,并利用這一發現制造出了史上第一個可自我繁殖的“活體”機器人。
Xenobot 3.0問世
《美國國家科學院院刊》發表了關于“活體”機器人的研究論文,論文作者之一山姆·克里格曼說:“它們可以在人類的身體中去傳統機器人去不了的地方執行任務,因為人類的身體會對金屬有排斥反應。”
去年,研究團隊用非洲爪蛙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“Xenobot”(異種機器人)。它們可在耗盡能量之前獨立移動約一周,自我修復并自然分解。
今年3月,Xenobot 2.0“活體”機器人問世,結合了非洲爪蛙心臟細胞(收縮細胞)和表皮細胞(被動細胞)。它能夠使用像頭發一樣的纖毛“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。
論文的另一名作者約書亞·邦加德說:“此次全新升級的Xenobot 3.0僅有毫米大小,它們既不是傳統的機器人,也不是已知的動物物種。這是一種活的、可編程的有機體。”
合著者邁克爾·萊文也表示:“這是全新的生命形式,它們從未在地球上出現過。”萊文還表示,這些爪蛙細胞可以被打造成有趣的新的生物形式,與它們的原有解剖結構完全不同。“爪蛙有它們固有的繁殖方式,但當你把細胞從胚胎中解放出來,不妨讓它們嘗試一下適應新環境。最終,它們不僅找到了新的移動方式,而且還找到了新的繁殖方式。”
研究人員發現,如果將足夠多的異種機器人放置在培養皿中彼此靠近,它們會聚集并開始將其他漂浮在溶液中的單個干細胞堆疊起來。于是,數百個干細胞在它們的“嘴”中組裝了“嬰兒”異種機器人。幾天后,這些“嬰兒”就會變成外觀和動作都跟母體一樣的新異種機器人。然后這些新異種機器人可再次出去尋找細胞,并建立自己的“副本”,就這樣周而復始,不斷復制。
機器人還是生物體?
盡管目前,人們把Xenobot稱為“活體”機器人,不過,它究竟是一種機器,還是一種全新形態的生物體,其實還有一些爭議。在北京航空航天大學生物學教授葉盛看來,這種“活體”機器人介于生物和機器之間,在行為模式上與已有的機器人“非常類似”。
葉盛表示,所謂的機器人其實就是能夠自主地去做某一個固定動作,或者是某幾件事情。“這次我們說的細胞的集合體其實也是這種狀態,但之所以說它在某種程度上類似于生命,主要還是在于它是由細胞組成的,帶有很多生命的最基本特征,比如說能量的利用,物質的代謝。所以說它現在確實很難界定”。
在一些科學家看來,生物最顯著的特征之一,是可以自主繁衍。而Xenobot 3.0最受關注的突破,恰恰是它被研究者開發出了自我繁殖的功能。中國人民大學哲學院副教授王小偉認為,Xenobot 3.0的出現宣告了一種新的人造物的誕生。
未來或可用于癌癥治療
這樣一種可以自我繁衍的“活體”機器人的誕生,讓一些圍觀者聯想到了某些科幻小說、電影描繪的場景。一些網友評論,這是“異形來了”,害怕科學家們造出了一種可以毀滅人類的致命生物武器。
據悉,研究的下一步是嘗試用哺乳動物細胞制造類似的活機器人,目標是創造出可以在沒有人類監督的情況下行動的機器人,但這會產生道德倫理問題。
對于外界疑慮,克里格曼說,只有脆弱的、容易變化的環境才會導致異種機器人進行自我復制。“如果把水中的鈉含量改變得過高或過低,它們就會死亡。這是一個可控、可阻止和安全的系統”。
對于輿論爭議,約書亞·邦加德回應,這些毫米級別的異形機器人目前都在實驗室中,很容易被銷毀,并且倫理專家已對此進行了審查。
盡管這種“活體”機器人目前還不能離開實驗室,也只能進行一些簡單和基礎的活動,但美國佛蒙特大學計算機科學教授約希·邦加德表示,這種分子生物學和人工智能技術結合的成果或許可以用于人體和環境中的許多任務,例如收集海洋中的微塑料、檢查根系和再生醫學等。
有樂觀的研究者稱,未來“活體”機器人或許還可以為外傷、先天缺陷、癌癥、衰老等提供更直接、更個性化的藥物治療。王小偉認為,這些目標“未來可期”,但現階段的研究成果距離臨床實際應用還有很多工作要做。(澎湃新聞網等)