全球首例！科學家用超級計算機和剝開的青蛙幹細胞，造出了可編程的“活體”機器人_風聞

全球首個用細胞做成的活體機器人誕生了！

科學家利用青蛙的幹細胞創造了世界上第一個活生生的、可以自我修復的機器人。

一個四條腿的Xenobots，不到一毫米寬，由青蛙幹細胞製造而成

以非洲爪蛙（Xenopus laevis）命名的生物機器人Xenobots，是由科學家提取青蛙幹細胞做成的：這些機器人的寬度小於一毫米，可以進入人體內部。它們可以移動，也可以在液體中“游泳”，它們可以在沒有食物的情況下生存數週，並形成“小組”一起工作。

佛蒙特大學（University of Vermont）與塔夫茨大學（Tufts University）的研究人員共同進行了這項研究。他們説，這些Xenobots是“全新的生命形式”。研究作者約書亞·邦加（Joshua Bongard）説：“它們既不是傳統的機器人，也不是已知的生物物種。這是一種有生命、可編程的有機體。”

Xenobots是怎麼製造出來的？

幹細胞是具有發育成不同細胞類型能力的非專用細胞。簡單來講，它是一類具有無限的或者永生的自我更新能力的細胞、能夠產生至少一種類型的、高度分化的子代細胞。

研究人員從青蛙胚胎中刮取了活的幹細胞，並把它們放在合適的環境中孵育。然後，這些細胞被切割，並根據由佛蒙特大學的超級計算機集羣Deep Green設計出來的特定“身體形態”來進行整合——這種形式“在自然界中從未出現過”。

幹細胞被切割

幹細胞進行重組

使用電極按照超級計算機給出的模型對細胞進行調整

經過培養，新建立的細胞就可以開始獨立工作了：分化出來的皮膚細胞形成了外部結構，而心肌細胞則讓機器人自行移動。

超級計算機設計出的各種生物結構模型

Xenobots的誕生意味着什麼？

Xenobots機器人甚至具有自我修復能力；當科學家切開一個機器人時，它能夠自行癒合，並保持移動的能力。

Xenobots機器人看起來不像傳統的機器人，它們沒有閃亮的齒輪或機械臂。相反，它們看起來更像一小塊移動的粉紅色肉。研究人員説，這是故意為之——這種“生物機器人”可以實現鋼鐵和塑料等經典的機器人所不能達到的目標。

在2020年1月13日出版的《國家科學院學報》（the Proceedings of the National Academy of Sciences）上，研究人員發表了一份研究報告説，傳統機器人“會隨着時間的推移而退化，並會對生態和健康產生副作用”。該研究稱，作為生物機器人的Xenobots更加環保、對人類健康更安全。

根據這項研究，這些異種機器人可能被用於一系列任務，比如用來**清理放射性廢物，收集海洋中的微塑料，在人體內攜帶藥物到病患處，甚至進入我們的動脈清除有害物質。****Xenobots可以在沒有額外營養的液體中存活數天甚至數週，**因此適合人體內部的藥物輸送。

除了當前我們能夠想到的任務外，Xenobots還可以幫助研究人員更多地瞭解細胞生物學——為人類健康和長壽的可能性打開一扇門。

“如果我們能按需對三維的生物形態進行修改，我們就可以修復先天缺陷，將腫瘤細胞重新編輯成正常組織，在創傷性損傷或退行性疾病後讓細胞再生，並戰勝衰老，”研究人員説。這項研究可能對“再生醫學”（利用生物學及工程學的理論方法創造丟失或功能損害的組織和器官，使其具備正常組織和器官的結構和功能）產生巨大影響。

圖中的Xenobots在中心有一個空洞，可以被用來運輸藥物

這聽起來有點像反烏托邦科幻電影，但研究人員説，沒有必要驚慌失措。

一種 “後肢”比“前肢”大的Xenobots，紅色部分是心肌細胞

這些生物預先裝載了自己的脂質和蛋白質來源，使它們能存活一週多時間，但它們無法繁殖或進化。在營養豐富的環境中，它們的壽命可以增加到幾個星期。

正在進行“團隊協作”的Xenobots

另外，儘管超級計算機在製造這些機器人方面起着重要作用，但人工智能不太可能有邪惡的意圖。

研究人員表示：“目前，我們很難説人工智能會比一個懷有惡意的天才生物學家更可能製造出有害生物”。