首個活體機器人誕生：青蛙細胞生成，超級計算機設計，外媒：毛骨悚然_風聞

魚羊 十三 發自 凹非寺

量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

全球首個用細胞做成的活體機器人，已經誕生了。

不是設想，不是科幻，是實實在在登上頂級期刊的科學研究。

而且不用金屬、塑料打造，採用青蛙表皮細胞和心臟細胞重組。

這就是頂級期刊《美國科學院院報》(PNAS)最新發表的驚人研究，來自美國佛蒙特大學和塔弗茨大學團隊。

論文通訊作者約書亞·邦加（Joshua Bongard）説：

它們既不是傳統的機器人，也不是已知的動物物種。這是一種活的、可編程的有機體。

合著者邁克爾·萊文（Michael Levin）也表示：

這是全新的生命形式。它們從未在地球上出現過。

這些機器人，被命名為Xenobots。

研究者認為，其在水性介質中行動的特性，展示了未來無限的可能性：清理海洋中的微塑料污染，作為可生物降解的藥物輸送機器人等等。

但當它被展示在大眾面前時，立即引起了許多人的恐慌。

是的，有科幻電影《異形》、《異星覺醒》內味了。網友紛紛表示：嚇死我了。

外媒《連線》則用四個字來形容：毛骨悚然。

活體機器人，到底是怎麼一回事？

Xenobots：首個活體機器人

這個名叫Xenobot的“異形機器人”，長度不到1毫米，是非洲爪蛙**心臟細胞（收縮細胞）和表皮細胞（被動細胞）**的結合。

結合的依據，是佛蒙特大學的超級計算機集羣Deep Green設計出來的模型。

研究人員在這個具有20000枱筆記本電腦計算能力的集羣上演算了一種進化算法。

在反覆試驗當中，用類似自然選擇的方式，將性能較差的模型設計剔除。

代碼已開源，地址見文末

這兩種細胞都是研究人員從爪蛙胚胎幹細胞中分化得到的。

研究人員先將胚胎細胞切開。

細胞被切開的兩個部分，單獨進行培養。

而後將二者慢慢進行重建。

最後，按照超級計算機模擬出來的設計，用鑷子和電極對這個重塑的細胞進行“雕琢”。

所重塑的細胞形狀各異，有的是楔形，有的是拱形。

在下圖中，頂部的綠色部分是被動細胞，而底部紅、綠交替的部分便是主動細胞。

**△**綠色為表皮細胞，紅色為心臟細胞

通過心臟細胞產生的收縮，Xenobot能在水性介質中移動。

**△**已調整為8倍速

不單單能直線行進，也能轉圈圈。

不同於金屬、塑料打造的機器人，Xenobot是完全可生物降解的。

並且，它還具有自我修復能力。

​論文通訊作者Joshua Bongard介紹：

我們把機器人切成了兩半，結果它不僅能把自己縫合起來，其後還能繼續活動。

有趣的是，如果你將這個機器人翻轉過來，它就像烏龜翻了個個兒背朝下，會失去移動能力。

計算機+生物，跨界合作

這項研究由佛蒙特大學計算機科學系教授約書亞·邦加的團隊主導。

論文一作是山姆·克里格曼。佛蒙特大學博士研究生，致力於進化機器人的研究。

**△**山姆·克里格曼（Sam Kriegman）

通訊作者約書亞·邦加教授博士畢業於蘇黎世大學，現在是佛蒙特大學計算機科學系教授，形態演化與認知實驗室負責人，研究重點是進化機器人技術，進化計算和物理模擬。

**△**約書亞·邦加（Josh Bongard）

而組裝機器人的工作，主要由塔夫茨大學生物系教授邁克爾·萊文團隊完成。

**△**邁克爾·萊文（Michael Levin）異星覺醒？

研究者們認為，Xenobot的特性展示了其未來無限的可能性。它們可以被用來清理海洋中的微塑料污染，定位和消化有毒物質，或者進入人體血管，精準輸送藥物、清除動脈壁上的斑塊等等。

但或許，這樣的一個“異形”機器人，會讓你想起科幻電影《異星覺醒》：一個單細胞就能毀天滅地。

已經有網友表示受到了驚嚇：

論文一作山姆·克里格曼（Sam Kriegman）坦承，這項研究帶來了新的道德問題：這類機器人的未來變體可能具有神經系統和認知能力。

我認為重要的是，這項研究是公開的，社會可以對其進行討論，政策制定者也能有針對性地制定最佳行動方案。

論文的另一位作者，塔夫茨大學教授邁克爾·萊文（Michael Levin）也指出，這種恐懼並非不合理。但他認為，他們的工作是在幫助人們更好地理解這類系統。

這項研究正是對人們所擔憂的事情的直接貢獻。

你怎麼看呢？