由青蛙细胞制造的机器人已具备自我复制的能力

由青蛙细胞制造的机器人已具备自我复制的能力

自然界中,大多数生物通过交配产生后代或克隆自身来繁殖。但一种新的繁殖方式已经出现——新型活体机器人可以通过聚集细胞并产生自身分支进行自我复制。

让我们来分析一下这到底意味着什么。这些机器人被称为异种机器人——它们是由从非洲爪蛙胚胎中刮下的干细胞簇制成的合成生命体。佛蒙特大学、塔夫茨大学和哈佛大学的工程师和计算机科学家团队利用人工智能测试了他们的活体机器人的不同体形。他们发现,类似吃豆人的 C 形使小细胞团块的自我复制效率最高。

当研究人员说机器人可以自我复制时,这并不意味着它们真的会繁殖。他们的意思是,在 C 形结构中,集群可以在培养皿周围借助位于每个细胞外部的毛发状纤毛推动自身。在移动过程中,集群会聚集其他散落的细胞并将它们捆扎在一起,直到它们形成自己的异种机器人。但这个过程不会永远持续下去。这些细胞只能在几代异种机器人中做到这一点。

“大多数人认为机器人是由金属和陶瓷制成的,但机器人的材质并不重要,重要的是它能做什么,也就是它能代表人类自行行动,”佛蒙特大学计算机科学教授、机器人专家、这项研究的主要作者乔希·邦加德告诉CNN 。“从这个意义上讲,它是一个机器人,但它显然也是一个由未经基因改造的青蛙细胞制成的生物。”

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该团队于去年年初在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表的一篇论文中介绍了他们的新机器人概念,并于今年早些时候首次制造了异种机器人。然而,这种自我复制的形式是一种新发展,其他任何生物体都无法做到这一点。然而,异种机器人会在几周后自然解体。这项新发现最近也发表在《美国国家科学院院刊》上。

“人们长期以来一直认为我们已经找到了生命繁殖或复制的所有方式。但这是以前从未观察到的现象,”组装了 Xenobot“父母”的塔夫茨大学论文合著者道格拉斯·布莱基斯顿 (Douglas Blackiston) 在哈佛大学威斯研究所发表的一份声明中表示。

邦加德告诉《卫报》 ,拥有自我复制的机器将为科学和医学领域带来大量的可能性。“这些机器非常小,可生物降解,具有生物相容性,在淡水中也能很好地生存,”他补充说,异种机器人可以从水道中收集微塑料或修复电路。

论文合著者、塔夫茨大学工程师 Sam Kriegman 告诉Insider ,这些自组装机器人还可以让我们了解为什么青蛙和蝾螈等某些物种能够再生身体部位,而人类只能再生皮肤或部分肝脏。他补充说,他们为他们的活体机器人准备了大量未来实验,但目前,异种机器人“只是一团马达”。

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