网友直呼“我们要完蛋了”,全球首个活体机器人已能自我繁殖！

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在表面之下，生命还拥有令人惊奇的行为，等待人们发掘。

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编译 | 王豆豆  排版 | 尚佳琪

出品 | 科技智谷

美国塔夫茨大学和佛蒙特大学的生物学家和计算机科学家利用青蛙干细胞研发出一款可以繁殖的微型活体机器人，命名为Xenobots3.0。这款机器人由一组干细胞组成，可以按照指令收集上百个单细胞，将它们压缩并组装成“婴儿”，从其“嘴”中释放出来。研究结果发表在29日《美国国家科学院院刊》上，论文题目为《可重构生物体中的运动学自我复制（Kinematicself-replication in reconfigurable organisms）》

据报道，这款毫米级的活体机器不是传统意义上的机械装置机器人，也不是一种动物，而是具有生命力的、可编程的生物体。这是世界上第一款能够进行繁殖的活体生物机器人，将可以为创伤、先天缺陷、癌症、衰老等问题提供更加直接、个性化的药物治疗。

论文作者、佛蒙特大学计算机科学家和机器人专家约书亚·邦加德（JoshuaBongard）表示，这款生物机器人由非洲爪蟾（Xenopus laevis）的胚胎干细胞分化出的心肌细胞和皮肤细胞组成——心肌细胞为细胞团的运动提供动力，而皮肤细胞提供结构支撑。研究人员通过显微镜，将单细胞切割并将微小电极植入其中，接着根据计算机指示，干细胞被连接为指定的形状，这组干细胞就可以执行后续任务。

研制机器人Xenobots3.0的胚胎干细胞来自非洲爪蟾Xenopus laevis

显然，Xenobot不具备个体意识，故而不能像动植物一样繁殖后代。那么它们要如何实现自我复制？研究人员给出的答案是继续“叠罗汉”。

2020年1月该研究团队发布的首个活体机器人 “Xenobots（异种机器人）”，该研究提出并实现了用计算机设计生物体的概念，创造了基于青蛙DNA的可编程活体机器人Xenobots。

今年4月，该团队又成功开发了第二代微型生物机器人Xenobots，同样由非洲青蛙细胞构建，相比于第一代，它的移速更快，寿命更长，能更好地适应各种环境。

此次全新升级的Xenobots 3.0仅有毫米宽度，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。

如果将足够多的一种机器人放置再培养皿中，它们会聚集并开始将其他漂浮的单个细胞堆叠起来，如同“吃豆人”造型的几天后会吐出新细胞团，这些新的Xenobots可以走出去，找到细胞，并建立自己的副本——这个过程反复发生。

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细胞繁殖翻倍，人工智能居功至伟

活体机器人的研究团队利用从青蛙胚胎中提取的活细胞在UVM的超级计算机上进行设计，然后由塔夫茨大学的生物学家进行组装和测试，重置青蛙细胞的结构。活体机器人Xenobots的大小只有几毫米，能按照计算机程序设计的路线移动，还能负载一定的重量。

与传统机器人不同，Xenobots 100%由青蛙细胞创造出的一种新生命体。

活体机器人的细胞形态

“我们让超级计算机弄清楚如何调整最初'父母’亲本的形状，经过几个月的努力，人工智能想出了一些奇怪的设计，包括一个类似于'吃豆人’的设计。”克里格曼说，“这种设计非常反常规，它看起来很简单，但它不是人类工程师会想出的。

换句话说，正确的形状设计极大地延长了细胞繁殖的后代数量。

“有了正确的设计，它们就会自发地进行自我复制。”佛蒙特大学计算机科学家和机器人专家乔舒亚·邦加德说，他是这项新研究的共同领导者。

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或用于疫苗研制，Xenobots成新教学平台

“我们正在努力了解这个特性：复制。世界和技术正在迅速变化。对于整个社会来说，我们研究和了解它是如何运作的很重要。”邦加德说。

邦加德指出新冠疫情爆发时，制造、生产疫苗十分重要。“我们产生解决方案的速度非常重要。如果我们能够开发技术，向Xenobots学习，就可以快速告诉人工智能我们需要一种生物工具，可以做X和Y并抑制Z，这可能非常有益。这需要非常长的时间。”

该团队的目标是加快人们从发现问题到产生解决方案的速度，“比如部署活体机器人找到下水道中的微塑料垃圾或制造新药。”邦加德说。

该团队在研究中看到了再生医学进步的希望。“如果我们知道如何告诉细胞集合做我们想让它们做的事情，那最终就是再生医学——这就是创伤性损伤、先天缺陷、癌症和衰老的解决方案。”莱文说，“所有这些不同的问题都在这里，因为我们不知道如何预测和控制将要构建的细胞群。Xenobots是一个新的教学平台。”

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伦理争议：异性机器人会反噬人类？

有些人可能会觉得这项研究很令人振奋。其他人可能会对自我复制生物技术的概念感到担忧，甚至恐惧。此次异形机器人学会自我繁殖的消息爆出后，舆论界引起一篇喧哗，网友直呼“我们要完蛋了”，有人担心异性机器人会突破管制，最终反噬人类。

“人类迟早要把自己玩死”

“不作死就不会死”

“人类正在加速自我毁灭”

“人类的噩梦正在变成现实”（摘自微博网友评论）

针对此类争议，邦加德回应说：“这些毫米大小的活体机器人完全放置在实验室中，很容易消失，并且还需要由联邦、州和机构伦理的专家进行审查。”。据了解，该实验在美国通过了所有必要的伦理审查。

科学技术是把双刃剑，总是利弊共生。

能够自我复制的Xenobots如果从实验室泄漏出去，可能会对生态造成巨大的影响。它不仅可能改造人的自然物理环境，对现有的生物造成直接影响，甚至还有可能造成新物种。

当然，也不用过于忧虑，至于Xenobots在自然界当中广泛传播，造成巨大生态风险等，目前来看远非现实。虽然这个实验工作本身带有很强的工程性特点，但它主要指向的目的，并不是实用。