近日,美国科研人员发现了一种全新的生物繁殖方式,并利用这一发现制造出了史上第一个可自我繁殖的“活体”机器人。这种“活体”机器人介于生物和机器之间,在行为模式上与现有的机器人“非常类似”。
机器人必须由金属、塑料、木材和混凝土制成吗?近日,美国科研人员发现了一种全新的生物繁殖方式,并利用这一发现制造出了史上第一个可自我繁殖的“活体”机器人。
Xenobot 3.0问世
《美国国家科学院院刊》发表了关于“活体”机器人的研究论文,论文作者之一山姆·克里格曼说:“它们可以在人类的身体中去传统机器人去不了的地方执行任务,因为人类的身体会对金属有排斥反应。”
去年,研究团队用非洲爪蛙早期胚胎中的皮肤和心脏细胞组装成一种全新的生命形式,创造出全球首个“活体”机器人“Xenobot”(异种机器人)。它们可在耗尽能量之前独立移动約一周,自我修复并自然分解。
今年3月,Xenobot 2.0“活体”机器人问世,结合了非洲爪蛙心脏细胞(收缩细胞)和表皮细胞(被动细胞)。它能够使用像头发一样的纤毛“腿”自行推进,在物体表面上快速移动。此外,它还有记录信息的能力。
论文的另一名作者约书亚·邦加德说:“此次全新升级的Xenobot 3.0仅有毫米大小,它们既不是传统的机器人,也不是已知的动物物种。这是一种活的、可编程的有机体。”
合著者迈克尔·莱文也表示:“这是全新的生命形式,它们从未在地球上出现过。”莱文还表示,这些爪蛙细胞可以被打造成有趣的新的生物形式,与它们的原有解剖结构完全不同。“爪蛙有它们固有的繁殖方式,但当你把细胞从胚胎中解放出来,不妨让它们尝试一下适应新环境。最终,它们不仅找到了新的移动方式,而且还找到了新的繁殖方式。”
研究人员发现,如果将足够多的异种机器人放置在培养皿中彼此靠近,它们会聚集并开始将其他漂浮在溶液中的单个干细胞堆叠起来。于是,数百个干细胞在它们的“嘴”中组装了“婴儿”异种机器人。几天后,这些“婴儿”就会变成外观和动作都跟母体一样的新异种机器人。然后这些新异种机器人可再次出去寻找细胞,并建立自己的“副本”,就这样周而复始,不断复制。
机器人还是生物体?
尽管目前,人们把Xenobot称为“活体”机器人,不过,它究竟是一种机器,还是一种全新形态的生物体,其实还有一些争议。在北京航空航天大学生物学教授叶盛看来,这种“活体”机器人介于生物和机器之间,在行为模式上与已有的机器人“非常类似”。
叶盛表示,所谓的机器人其实就是能够自主地去做某一个固定动作,或者是某几件事情。“这次我们说的细胞的集合体其实也是这种状态,但之所以说它在某种程度上类似于生命,主要还是在于它是由细胞组成的,带有很多生命的最基本特征,比如说能量的利用,物质的代谢。所以说它现在确实很难界定”。
在一些科学家看来,生物最显著的特征之一,是可以自主繁衍。而Xenobot 3.0最受关注的突破,恰恰是它被研究者开发出了自我繁殖的功能。中国人民大学哲学院副教授王小伟认为,Xenobot 3.0的出现宣告了一种新的人造物的诞生。
未来或可用于癌症治疗
这样一种可以自我繁衍的“活体”机器人的诞生,让一些围观者联想到了某些科幻小说、电影描绘的场景。一些网友评论,这是“异形来了”,害怕科学家们造出了一种可以毁灭人类的致命生物武器。
据悉,研究的下一步是尝试用哺乳动物细胞制造类似的活机器人,目标是创造出可以在没有人类监督的情况下行动的机器人,但这会产生道德伦理问题。
对于外界疑虑,克里格曼说,只有脆弱的、容易变化的环境才会导致异种机器人进行自我复制。“如果把水中的钠含量改变得过高或过低,它们就会死亡。这是一个可控、可阻止和安全的系统”。
对于舆论争议,约书亚·邦加德回应,这些毫米级别的异形机器人目前都在实验室中,很容易被销毁,并且伦理专家已对此进行了审查。
尽管这种“活体”机器人目前还不能离开实验室,也只能进行一些简单和基础的活动,但美国佛蒙特大学计算机科学教授约希·邦加德表示,这种分子生物学和人工智能技术结合的成果或许可以用于人体和环境中的许多任务,例如收集海洋中的微塑料、检查根系和再生医学等。
有乐观的研究者称,未来“活体”机器人或许还可以为外伤、先天缺陷、癌症、衰老等提供更直接、更个性化的药物治疗。王小伟认为,这些目标“未来可期”,但现阶段的研究成果距离临床实际应用还有很多工作要做。(澎湃新闻网等)