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全球首個(gè)活體機(jī)器人：學(xué)會(huì)“生娃”，會(huì)自我修復(fù)，可繁衍四世

時(shí)間：2021-12-07 11:15:12
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[導(dǎo)讀]整理?|禾木木出品|?AI科技大本營(yíng)（ID:rgznai100）嬰兒活體機(jī)器人？確定沒(méi)有看錯(cuò)！美國(guó)科學(xué)家創(chuàng)造了有史以來(lái)第一個(gè)自我復(fù)制的活體機(jī)器人，也就是說(shuō)這個(gè)活體機(jī)器人可以生娃當(dāng)這些酷似吃豆人的機(jī)器人父母在環(huán)境中移動(dòng)時(shí)，它們會(huì)在嘴巴中收集數(shù)百個(gè)干細(xì)胞。隨著時(shí)間的推移，這些干細(xì)胞會(huì)...


整理 | 禾木木出品 | AI科技大本營(yíng)（ID:rgznai100）嬰兒活體機(jī)器人？確定沒(méi)有看錯(cuò)！美國(guó)科學(xué)家創(chuàng)造了有史以來(lái)第一個(gè)自我復(fù)制的活體機(jī)器人，也就是說(shuō)這個(gè)活體機(jī)器人可以生娃當(dāng)這些酷似吃豆人的機(jī)器人父母在環(huán)境中移動(dòng)時(shí)，它們會(huì)在嘴巴中收集數(shù)百個(gè)干細(xì)胞。隨著時(shí)間的推移，這些干細(xì)胞會(huì)聚集在一起，形成機(jī)器人寶寶，發(fā)育成熟之后，看起來(lái)就像它們的父母一樣。這是由來(lái)自佛蒙特大學(xué)、塔夫茨大學(xué)以及哈佛大學(xué) Wyss研究所的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的一種全新的生物繁殖形式，并將他們的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于創(chuàng)造了有史以來(lái)第一個(gè)自我復(fù)制的活體機(jī)器人。目前，這項(xiàng)研究已于10月22日發(fā)表在 PNAS 上。該研究的合著者、塔夫茨大學(xué)的資深科學(xué)家 Douglas Blackiston 表示，“長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直認(rèn)為我們已經(jīng)找到了生命可以繁殖或復(fù)制的所有方式。但這次我們的發(fā)現(xiàn)是之前從未見(jiàn)過(guò)的。”



全球首個(gè)自我復(fù)制活體機(jī)器人

去年，美國(guó)佛蒙特大學(xué)和塔夫茨大學(xué)的研究者給出了一個(gè)否定的答案。他們依靠進(jìn)化算法，利用青蛙的表皮細(xì)胞和心肌細(xì)胞造出了全球首批活體機(jī)器人，并將其命名為「Xenobot」。「Xenobot」不同于傳統(tǒng)機(jī)器人，也不是已知的某種動(dòng)物物種，而是一種新型的、具有生命的、可編程的生物。而且，它們可以自主移動(dòng)，即使被切開也能夠自動(dòng)愈合?！竂enobots」也是世界上第一個(gè)能夠自我修復(fù)和自我復(fù)制的人工智能設(shè)計(jì)的生物機(jī)器人。非洲爪蟾青蛙的這些胚胎細(xì)胞會(huì)發(fā)育成皮膚。“它們會(huì)擋在蝌蚪的外面，阻擋病原體并重新分配粘液?！?/span>研究人員發(fā)現(xiàn)“將它們置于一個(gè)新的環(huán)境中，讓它們有機(jī)會(huì)重新利用它們的多細(xì)胞性。”這些胚胎細(xì)胞要發(fā)育的目標(biāo)與皮膚大不相同。“很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，人類一直認(rèn)為我們已經(jīng)找到了生命可以繁殖或復(fù)制的所有方式，但這是以前從未觀察到的?！?Douglas Blackiston 表示。“這些青蛙細(xì)胞的復(fù)制方式與青蛙的復(fù)制方式大不相同?？茖W(xué)上已知的任何動(dòng)物或植物都不會(huì)以這種方式復(fù)制”這項(xiàng)新研究的主要作者 Sam Kriegman 博士說(shuō)。由大約 3,000 個(gè)細(xì)胞組成的 Xenobot 親本形成了一個(gè)球體。這個(gè)復(fù)制過(guò)程最多持續(xù)兩輪。是否會(huì)停止取決于適合青蛙胚胎發(fā)育的溫度范圍、解離細(xì)胞的濃度、成熟生物的數(shù)量和隨機(jī)行為、溶液的粘度、培養(yǎng)皿的幾何形狀表面，以及污染的可能性。“它們可以繁殖，但之后系統(tǒng)通常會(huì)消亡。實(shí)際上，讓系統(tǒng)持續(xù)繁殖是非常困難的”Kriegman 說(shuō)。但借助在超級(jí)計(jì)算機(jī)集群上運(yùn)行的 AI 程序，進(jìn)化算法能夠在模擬環(huán)境中測(cè)試數(shù)十億種體型，比如三角形、正方形、金字塔、海星，用來(lái)找到在基于運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)復(fù)制中更有效的細(xì)胞。爪蟾機(jī)器人（Xenobot）能夠在培養(yǎng)皿中找到微小的干細(xì)胞并將數(shù)百個(gè)干細(xì)胞聚集在「嘴」(指C型的缺口) 里，幾天后這組干細(xì)胞就會(huì)裂變成新的爪蟾機(jī)器人。“我們利用超算弄清楚了如何調(diào)整最初父母親本的形狀。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月努力，AI想出了一些奇怪的設(shè)計(jì)，包括一個(gè)類似于「吃豆人」的形狀。這種設(shè)計(jì)相當(dāng)違反直覺(jué)，它看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但人類工程師想不出來(lái)?！盨am Kriegman說(shuō)。例如，為什么只有一張小嘴？為什么不是五個(gè)？雖然形狀看起來(lái)有點(diǎn)奇怪，但是效果很好。研究標(biāo)明，在經(jīng)歷AI算法篩選出的「吃豆人」形狀下，機(jī)器人的自我復(fù)制系統(tǒng)壽命，由最多2代增加到了4代。然后那些父母生了孩子，生了孫子，生了曾孫，又生了曾曾孫。繁殖一直在繼續(xù)。運(yùn)動(dòng)學(xué)復(fù)制在分子水平上是眾所周知的，但以前從未在整個(gè)細(xì)胞或生物體的規(guī)模上觀察到過(guò)。“我們發(fā)現(xiàn)，生物體或生命系統(tǒng)內(nèi)存在著一個(gè)未知的空間，這是一個(gè)廣闊的空間，然后我們?nèi)绾稳ヌ剿髂莻€(gè)空間？我們發(fā)現(xiàn)了會(huì)走路的機(jī)器人、我們發(fā)現(xiàn)了會(huì)游泳的異種機(jī)器人?，F(xiàn)在，在這項(xiàng)研究中，我們發(fā)現(xiàn)了可以運(yùn)動(dòng)復(fù)制的機(jī)器人。未來(lái)還有什么呢？”Douglas表示。或者，正如科學(xué)家在 PNAS 研究中所寫的那樣：“在生命的表面之下，還隱藏著更多令人驚訝的行為，等待著被發(fā)現(xiàn)?！?/span>

恐懼還是興奮？

有些人可能會(huì)覺(jué)得這是很令人振奮，還有一些人可能會(huì)對(duì)自我復(fù)制生物技術(shù)的概念感到擔(dān)憂，甚至是恐懼。對(duì)于科學(xué)家團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，目標(biāo)是想更深入的了解。Bongard表示，“我們正在努力理解這個(gè)屬性: 復(fù)制。世界和技術(shù)正在迅速變化，對(duì)于整個(gè)社會(huì)而言，我們研究并理解這種現(xiàn)象是如何發(fā)生的，這一點(diǎn)非常重要?！?/span>
研究團(tuán)隊(duì)看到了發(fā)展的前景，然而，有些人可能會(huì)對(duì)這種技術(shù)感到擔(dān)憂或是恐懼。今天轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)圈，明天T1000。還有網(wǎng)友表示：下一步會(huì)走向失控毀滅嗎？


對(duì)于這項(xiàng)發(fā)展，各位網(wǎng)友怎么看呢？可以在評(píng)論區(qū)留下自己的評(píng)論呦。





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