2020年剛過到第14天,現(xiàn)代機器人就告別了傳統(tǒng)的金屬光澤,有「活體」版本了。來認識一下,全球首個利用細胞制作的活體微型機器人,Xenobots。
它由「非洲爪蟾」的細胞組成,不僅可以移動,損壞后還會自己愈合,直徑不到1毫米:
(機器人移動)
還可以被編輯成不同的造型:
這個情節(jié)好像在哪個科幻故事里聽過,但現(xiàn)在這個「故事」實實在在的被發(fā)在了期刊上:
用網(wǎng)友的話說:
所以,這到底是怎樣的一個「活體」機器人。
Xenobots的研究團隊來自美國佛蒙特大學和塔弗茨大學團隊,他們利用從非洲爪蟾胚胎中獲得的活細胞,將它們組裝成全新的「生命形式」。
用計算機科學家Joshua Bongard的話說「它既不是傳統(tǒng)的機器人,也不是已知的動物物種,而是一種新的人工制品,活的可編程的有機體?!?/p>
嗯,越聽越有那味了。
如果簡單理解,它其實更像是活體版的Minecraft,用細胞做材料零件,拼出的可以動的「機器人」。
設計這個機器人需要用到超級計算機,以及皮膚細胞與心臟細胞。
皮膚細胞就像是骨架,支撐起整個機器人,在下方示意圖中為綠色部分。而心臟細胞則是發(fā)動機,通過收縮實現(xiàn)推動機器人,是紅色部分。
但并不是找一堆細胞隨便拼一起,機器人就做完了。
想要讓二者結(jié)合達到某個理想狀態(tài),則需要將細胞們合理的排列組合,而這就要交給超級計算機來解決。
科學家會先給它設計一個目標,比如「沿直線移動」,然后讓計算機用成百上千個虛擬細胞進行各種組合,模擬進化的過程,并從結(jié)果中篩選與目標接近的組合保存下來,失敗或者不行的會被淘汰。
接著重復這個過程,不斷「進化」,逐步完成「移動」這個目標。
就這樣,計算機會一遍又一遍的將這些虛擬細胞重新組合成各種形狀,直至研究人員找最優(yōu)解。
其實這個過程也很像是在玩樂高,只有合理的搭建,你的樂高或者建筑才會「動」起來。
研究人員得到最有希望的設計后,就會拿著這個方案去做實驗,也就是真的動手組合細胞。
實驗的過程需要手動進行,研究員會從非洲爪蟾胚胎干細胞中拿到兩種細胞:
然后分開培養(yǎng)、再放在一起重建:
再按照計算機設計的「樂高圖形」進行雕琢,達到與方案圖形近似的設計。最后,「活體機器人」就出來了。
目前這種機器人還沒有太多能力,當中有些可以直線行走,有些可以繞圈。
有意思的是,一些機器人為了減少移動阻力,會在中間形成一些空洞:
對此科學家表示,這類空洞改良一下,可以做為攜帶裝置攜帶物體,也就是未來機器人或許可以用來為人體輸送藥物,輔助治療血管方面的疾病。
此外,他們還表示可以用來搜索清理有毒廢物、微塑料等等。
這些機器人可以在水生環(huán)境中存活一周左右,在耗盡自身能量后死亡,當然這些機器人是完全可生物降解的,會無害地消失。
另外對比傳統(tǒng)機器或者材料,它還有一個新穎的優(yōu)勢,金屬機器人壞了,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,會慢慢重新聚攏,自己縫合在一起:
能再生愈合,可降解,還能動,人造的,這些詞匯無不引人遐想。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)友則認為這會涉及到倫理道德。
很擔心這類「機器人」日后演變出怪物:
也有人認為這只是一個開始:
「活體機器人」將非洲爪蟾的細胞引導成了另一種生命形態(tài),這確實會引起人們對未來的擔憂,畢竟這個腦洞開啟了更多的可能性。不過就目前來看,它不能進化、無法繁殖、甚至不能自己補充能量,燈枯油盡后只會變成一塊死去的小細胞,和我們平時理解的「生物」還有著明顯的差距。
來源:狂丸科學
編輯:陳小柒
審核:朱麗