全球首個活體機器人，現在會自我繁衍了

（觀察者網 訊）千百年來，各種生命為了延續自己的基因，繁衍不息。如今，一種造型像“吃豆人”的人造生物機器人，又找到一條新的繁衍之路。

當地時間11月29日，美國佛蒙特大學、塔弗茨大學和哈佛大學威斯研究院（Wyss Institue）的研究人員在《美國科學院院報》（PNAS）上發表論文，描述了世界首種生物機器人Xenobot（也被稱為“異形機器人”）的自我繁衍方式。

《美國科學院院報》上的相關論文

去年，由非洲爪蛙幹細胞中誕生的異形機器人，已經在科學界製造出倫理上的爭議。此番異形機器人學會自我繁衍的消息一出，更是引來輿論界的喧譁。有人擔憂異形機器人會突破管制，反噬人類。但科學家認為，這種機器人是環保和醫藥界的“未來之星”。

異形機器人收集細胞，繁衍後代 官方圖

根據哈佛大學威斯學院官網29日發佈的新聞，去年以美國佛蒙特大學計算機科學系教授舒亞·邦加德（Joshua Bongard）為通訊作者的研究團隊，創造出了世界上首種生物機器人“Xenobot”。

“異形機器人”並不是傳統的機器人，也不是機械裝置的機器人，而是不到1毫米的生物機器人，即微型生物機器人，比微生物大得多，也比一些寄生蟲大。邦加德曾如此定義這種人造生命：“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。”

根據邦加德團隊的描述，他們首先從青蛙胚胎中提取活幹細胞，讓它們孵化成心臟細胞和表皮細胞，單獨培養後再將兩種細胞拼湊在一起。研究人員再觀察它們獨特的結構（包括細胞排列和斑點的整體形狀）如何與行為對應。

相關數據發送給佛蒙特大學的計算機科學家團隊後，後者利用超級計算機集羣Deep Green對異形機器人的數字化版本構建了一個模擬環境，並且利用了生命演化的自然選擇的過程。

根據這個模型，在模擬中完成特定任務的異形機器人會被認為是“合適的”，從而創造出新一代“進化的”異形機器人。研究人員還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”。重塑的細胞形狀各異，有的是楔形，有的是拱形。

由於異形機器人是由非洲爪蛙心臟細胞（收縮細胞）和表皮細胞（被動細胞）結合而成，因而具有自然生命的多種生命特質，如可以在水性介質中移動、具有自我修復能力、可自行生物降解。

本次《美國科學院院報》上的論文，描述的就是異形機器人在運動學上的自我複製方式。哈佛大學威斯研究院的報道形象地描述了“繁衍過程”。原來，這些有爪蛙細胞組裝成的有機體，可以游到培養皿中，將數百個幹細胞聚集在一起，然後在它們吃豆人形狀般的“嘴”裏組裝新的異形機器人“寶寶”。

吃豆人形狀的異形機器人推動鬆散的細胞形成一個新的細胞簇

幾天後，這些“寶寶”成為了新的異形機器人，擁有和父輩一樣的外星和移動方式。然後，這些新的異形機器人再度使用同種方式，尋找細胞，建立自己的“副本”，週而復始。

邦加德博士説：“有了正確的設計，它們就會自發地自我複製。”

有意思的是，人工智能在這一過程中“居功至偉”。原本，異形機器人的母體由大約3000個細胞組成，是一個球體。它“可以生孩子”，但沒有辦法“系統性地繁殖”。通過佛蒙特大學Deep Green超算集羣上的人工智能程序模擬，測試了數十億種體型，其中包括三角形、正方形、海星的形狀等等，目的是為了讓異形機器人更有效地進行運動學複製。

論文作者之一的山姆·克里格曼（Sam Kriegman）博士説：“我們曾讓超算弄清楚如何調整父輩異形機器人的形狀。經過幾個月的運算，人工智能想出了一些奇怪的設計，其中一種很像吃豆人……它不是一個人類工程師能想出來的東西，為什麼只有一個嘴巴，而不是五個呢？”

克里格曼將這一設計提交給了另一名研究人員道格·布萊里斯頓（Doug Blackiston），最終他設計出了這些吃豆人形狀的機器人。“然後這些父母創造孩子，孩子創造孫子，孫子創造重孫…….正確的設計，極大地延長了後代的數量。”

邦加德評價説：“我們發現，在生物體或生命系統中有一個以前未知的空間，空間巨大。那麼我們該如何探索那個空間呢？我們創造了會走路會游泳的異形機器人。現在我們在研究中發現異形機器人可以進行運動學複製。那麼之後還會有什麼？”

科學家們在《美國國家科學院院刊》上寫道：“生命在表面之下，隱藏着出人意料的行為，這些尚待發現。”

隨着媒體的報道，相關研究已經在社交網絡上引起熱議。“我們完蛋了。”微軟全國廣播公司（MSNBC）的專欄作家，美國著名媒體人言簡意賅地總結道。

“天吶，難道它們會逃跑然後製造另一場疫情嗎？它們已經在公開嘲笑我們了。”

“這些人以前難道沒看過科幻電影嗎？”

對於輿論爭議，邦加德回應説，這些毫米級別的異形機器人目前都在實驗室中，很容易被銷燬。並且，聯邦、州和學術機構的倫理專家已對此審查。真正讓人擔憂的，其實是現實世界。“我們有一種道德責任感去了解，在什麼樣的情況下我們可以控制它，引導它還是澆滅它。”

他稱目前世界面臨的新冠疫情，以及環境問題，異形機器人都有能力解決。“我們提出解決方案的速度至關重要。如果我們可以從異形機器人中吸取經驗，繼續開發技術，那麼未來我們可以利用人工智能創造新的生物工具，這將非常有用但也需要很長的時間……比如利用生物機器人從水中提取微塑料或製造新藥物。”

此外，研究團隊還從異形機器人中看到了再生醫學的前景，這是解決創傷損傷、出生缺陷乃至攻克癌症和衰老的方法之一。

本文系觀察者網獨家稿件，未經授權，不得轉載。