2020年剛過(guò)到第14天，現(xiàn)代機(jī)器人就告別了傳統(tǒng)的金屬光澤，有「活體」版本了。來(lái)認(rèn)識(shí)一下，全球首個(gè)利用細(xì)胞制作的活體微型機(jī)器人，Xenobots。
它由「非洲爪蟾」的細(xì)胞組成，不僅可以移動(dòng)，損壞后還會(huì)自己愈合，直徑不到1毫米：
（機(jī)器人移動(dòng)）
還可以被編輯成不同的造型：
這個(gè)情節(jié)好像在哪個(gè)科幻故事里聽過(guò)，但現(xiàn)在這個(gè)「故事」實(shí)實(shí)在在的被發(fā)在了期刊上：
用網(wǎng)友的話說(shuō)：
所以，這到底是怎樣的一個(gè)「活體」機(jī)器人。
Xenobots的研究團(tuán)隊(duì)來(lái)自美國(guó)佛蒙特大學(xué)和塔弗茨大學(xué)團(tuán)隊(duì)，他們利用從非洲爪蟾胚胎中獲得的活細(xì)胞，將它們組裝成全新的「生命形式」。
用計(jì)算機(jī)科學(xué)家Joshua Bongard的話說(shuō)「它既不是傳統(tǒng)的機(jī)器人，也不是已知的動(dòng)物物種，而是一種新的人工制品，活的可編程的有機(jī)體?！?/p>
嗯，越聽越有那味了。
如果簡(jiǎn)單理解，它其實(shí)更像是活體版的Minecraft，用細(xì)胞做材料零件，拼出的可以動(dòng)的「機(jī)器人」。
設(shè)計(jì)這個(gè)機(jī)器人需要用到超級(jí)計(jì)算機(jī)，以及皮膚細(xì)胞與心臟細(xì)胞。
皮膚細(xì)胞就像是骨架，支撐起整個(gè)機(jī)器人，在下方示意圖中為綠色部分。而心臟細(xì)胞則是發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)收縮實(shí)現(xiàn)推動(dòng)機(jī)器人，是紅色部分。
但并不是找一堆細(xì)胞隨便拼一起，機(jī)器人就做完了。
想要讓二者結(jié)合達(dá)到某個(gè)理想狀態(tài)，則需要將細(xì)胞們合理的排列組合，而這就要交給超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)解決。
科學(xué)家會(huì)先給它設(shè)計(jì)一個(gè)目標(biāo)，比如「沿直線移動(dòng)」，然后讓計(jì)算機(jī)用成百上千個(gè)虛擬細(xì)胞進(jìn)行各種組合，模擬進(jìn)化的過(guò)程，并從結(jié)果中篩選與目標(biāo)接近的組合保存下來(lái)，失敗或者不行的會(huì)被淘汰。
接著重復(fù)這個(gè)過(guò)程，不斷「進(jìn)化」，逐步完成「移動(dòng)」這個(gè)目標(biāo)。
就這樣，計(jì)算機(jī)會(huì)一遍又一遍的將這些虛擬細(xì)胞重新組合成各種形狀，直至研究人員找最優(yōu)解。
其實(shí)這個(gè)過(guò)程也很像是在玩樂(lè)高，只有合理的搭建，你的樂(lè)高或者建筑才會(huì)「動(dòng)」起來(lái)。
研究人員得到最有希望的設(shè)計(jì)后，就會(huì)拿著這個(gè)方案去做實(shí)驗(yàn)，也就是真的動(dòng)手組合細(xì)胞。
實(shí)驗(yàn)的過(guò)程需要手動(dòng)進(jìn)行，研究員會(huì)從非洲爪蟾胚胎干細(xì)胞中拿到兩種細(xì)胞：
然后分開培養(yǎng)、再放在一起重建：
再按照計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的「樂(lè)高圖形」進(jìn)行雕琢，達(dá)到與方案圖形近似的設(shè)計(jì)。最后，「活體機(jī)器人」就出來(lái)了。
目前這種機(jī)器人還沒有太多能力，當(dāng)中有些可以直線行走，有些可以繞圈。
有意思的是，一些機(jī)器人為了減少移動(dòng)阻力，會(huì)在中間形成一些空洞：
對(duì)此科學(xué)家表示，這類空洞改良一下，可以做為攜帶裝置攜帶物體，也就是未來(lái)機(jī)器人或許可以用來(lái)為人體輸送藥物，輔助治療血管方面的疾病。
此外，他們還表示可以用來(lái)搜索清理有毒廢物、微塑料等等。
這些機(jī)器人可以在水生環(huán)境中存活一周左右，在耗盡自身能量后死亡，當(dāng)然這些機(jī)器人是完全可生物降解的，會(huì)無(wú)害地消失。
另外對(duì)比傳統(tǒng)機(jī)器或者材料，它還有一個(gè)新穎的優(yōu)勢(shì)，金屬機(jī)器人壞了，需要你花錢、精力去修理，它壞了，可以自我愈合。
它在被切成兩半后，會(huì)慢慢重新聚攏，自己縫合在一起：
能再生愈合，可降解，還能動(dòng)，人造的，這些詞匯無(wú)不引人遐想。一些網(wǎng)友感嘆科技發(fā)展之快，令人感到害怕：
有網(wǎng)友瞬間就想到了終結(jié)者：
有的網(wǎng)友則認(rèn)為這會(huì)涉及到倫理道德。
很擔(dān)心這類「機(jī)器人」日后演變出怪物：
也有人認(rèn)為這只是一個(gè)開始：
「活體機(jī)器人」將非洲爪蟾的細(xì)胞引導(dǎo)成了另一種生命形態(tài)，這確實(shí)會(huì)引起人們對(duì)未來(lái)的擔(dān)憂，畢竟這個(gè)腦洞開啟了更多的可能性。不過(guò)就目前來(lái)看，它不能進(jìn)化、無(wú)法繁殖、甚至不能自己補(bǔ)充能量，燈枯油盡后只會(huì)變成一塊死去的小細(xì)胞，和我們平時(shí)理解的「生物」還有著明顯的差距。
來(lái)源：狂丸科學(xué)
編輯：陳小柒
審核：朱麗
