@ 2020.01.16 , 19:03

科学家用青蛙细胞制造出了“活体机器人”

就在本周,《美国国家科学院院刊》上刊登了一篇文章,描述了来自塔夫茨大学和佛蒙特大学的科学家们进行的一项创举:使用青蛙细胞制造“活体机器人”。

这种机器人被称作“异种机器人(xenobots)”,由青蛙皮肤细胞和心肌细胞构成,有四只“脚”,大小为650—750微米(不到一毫米)。和以往人造物不同,它们可以为自身提供能量。可以用标准的五个字描述这些机器:它们是活的。

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研究人员表示,这些“活机器人”是地球上从未存在过的、全新的生命形式,它们可以移动、挪动物体,甚至可以自愈(好激动(☆_☆)!!!)。

佛蒙特大学的首席研究员 约书亚·邦加德说:“我们把一个’异种机器人’切开,只连着一点,它可以自己愈合,继续移动,这一点是普通机器完全做不到的。”

实际上,“异种机器人”的设计结构是经过程序筛选的,符合“适者生存”的自然法则。设计中,研究人员使用超级计算机编写了一个“进化算法”,算法可以模拟皮肤细胞和心脏细胞的随机组合,然后把所有组合放到虚拟环境中测试,针对特定条件选出最优解,之后再进行迭代:比如,某种细胞组合模型可能比其他的组合移动得更远,那么就可以在这种模型的基础上测试更多的功能设计 / 细胞组合,再在虚拟环境中测试它们。

经过大约100次迭代,科学家以效率最高的细胞组合模型为蓝图,配合非洲爪蛙早期胚胎中的皮肤细胞和心脏细胞,在实验室中制造出了“异种机器人”。

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上图中,左图是电脑设计的细胞组合模型蓝图,右图是活的生物机器人,完全由青蛙的皮肤细胞(绿色部分)和心肌细胞(红色部分)构成。心肌细胞有收缩和扩展的能力,这种运动能力就成为异种机器人的动力来源。

接下来,一定有人担心一些科幻片中看到的情节。第一个问题是,这种人造物会不会无限繁衍,取代人类成为地球的霸主?科学家说,异种机器人的存活周期很短,它们只能活动7到10天的时间,所以完全不用担心它们打扰人类的生活;

然后是有关伦理方面的问题,那就是,这种人造的、但又是活着的细胞机器人,有没有“自我意识”,如果它有自我意识,我们该怎么办。

牛津“上广中心”实践伦理学系 托马斯·道格拉斯 教授对此问题的看法是:因为“异种机器人”的组织结构中不存在神经系统,所以它们没有精神活动(比如感受疼痛的能力),所以没必要在道德层面感到困惑;但也有些人认为,只要是活着的生物都有自己的权利,应该在道德角度进行思考,但他们马上就会面临另一个难题,那就是“人类用青蛙细胞做的异种机器人”到底是“生物”还是“机器”。

可以预见的是,在不远的将来,这些粘糊糊的小“机器人”可以做的事情非常多:比如科学家们认为,它们可以清理海洋和偏远地区的塑料微粒、识别并吞食有毒物质、为病人输送药物,清除血栓;如果给它加入血管、神经系统和感光细胞的设计,甚至能够成为最简单的人造眼睛。

本文译自 mnn.com,由译者 暴雨里的水 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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