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机器人竟然也能生孩子,这到底是怎么回事?

不知道大家最近有没有看到这个新闻。

“一个机器人生了一个孩子。”

如果你看到这则新闻,你应该也会满脸问号。

这些只是由螺丝、马达、机械臂等组成的一些铁东西。

她昨天还在学跳舞跑酷,怎么今天就生孩子了?

你这样想就错了……

这次产子的机器人并不是一堆铁疙瘩,而是一个新型的活体机器人,是真正由一堆细胞构成的。

这个活体机器人看起来就像下面这个,尺寸不到 1 毫米。

而且,它们的生育方式如下……

准确的说,孩子们并非由这些活体机器人所生,而是由它们“积累”下来的。

这不是很神奇吗?

不过在说它如何生娃之前,我们先来看看这些看上去完全不像机器人的“活体机器人”是用来做什么的。

2020年,佛蒙特大学、塔夫茨大学和哈佛大学联合打造了历史上第一个“活体”机器人。

它是由科学家从非洲爪蛙胚胎中提取的干细胞制成的。

(干细胞:一类具有无限或永久自我更新能力的细胞,能够产生至少一种高度分化的子代细胞。)

简单来说,干细胞可以转化成很多种细胞,比如心肌细胞、神经细胞、皮肤细胞等等,这也是为什么我们能从受精卵长成人类的原因。

在这个活体机器人的改造过程中,一旦提取的胚胎干细胞分化为皮肤细胞和心肌细胞,科学家就尝试将这两类细胞组合成一个活体机器人。

为什么选择皮肤细胞和心肌细胞作为构建活体机器人的组件?

由于皮肤细胞可以作为活体机器人的支撑结构,它们还可以充当粘合剂,将其他皮肤细胞和心肌细胞粘合在一起。

而心肌细胞由于具备收缩和舒张的能力,可以作为活体机器人的动力机构,相当于给它们装上了腿。

通过排列组合一定数量的心肌细胞和皮肤细胞,可以组装出一个活体机器人。

但仅靠这几个步骤还不足以创造出一个有用且长寿的活体机器人。

我们还需要知道这两类细胞群的最佳排列组合,这样才能制造出最完美的活体机器人。

科学家将两种细胞的特征、数量等信息输入超级计算机,对算法进行上百次优化,然后计算数百万种组合,并选出最高效的组合。

这样组装起来的活体机器人不仅能移动,而且寿命长,甚至能推动小物体。

通过计算机模拟出几种完美的组合之后,下一步就是用真实的细胞来组装。

实际操作永远是最难的。

这一步可以说是在微米级别对细胞进行手术,需要使用微型镊子,并在显微镜下进行整个操作。

经过无数次失败的尝试,第一个活体机器人诞生了,科学家将其命名为()。

没错,就是下面这个像咖啡豆一样的小球形物体,宽度不到 1 毫米。

由于是根据事先计算的组合进行修改的,这些活体机器人一“诞生”就能进行一些简单的圆周运动和直线运动。

科学家们费了好大劲才创造出这个活体机器人,它能有什么用呢?

未来,我们可以透过超级计算机对其进行预先编程,让它在科学、医学、环保等领域发挥真正的实力。

比如说,由于这些活体机器人体积非常小,所以还具备一定的负载能力。

未来它们或许能用来清理海洋微塑料,或用于靶向给药,或输送到血液中清除阻塞动脉的血栓。

或者它可能被送入血液,清除阻塞动脉的血栓。

而且它可以自我修复,将来可以用来修复人体的器官和组织。

对了,这不是复仇者联盟里钢铁侠的纳米装甲吗?

看到这里,你可能会说上述功能与目前正在开发的纳米机器人类似。

我为什么想要一个活着的微型机器人?

因为生物微型机器人本质上就是一团小肉球,也就是说,它们在工作和降解过程中,不会产生额外的污染,工作完成后,它们就会变成死细胞被排出体外,不需要用其他东西来供给能量。

正如活体机器人研发团队所言:“这种生物机器人改造技术可以在创伤损伤修复、遗传疾病、癌症和衰老等领域发挥巨大作用,也将引领再生医学的发展方向。”

活体机器人可以说是最理想的微型机器人。

所以为了了解它的应用前景,让我们回到起点。

这个活生生的机器人

孩子究竟是如何“出生”的?

其实他并没有真正生下孩子,而是把一堆干细胞推到一起,生出了一个有纤毛的小弟弟。

首先,科学家将一些分离的干细胞放入活体机器人内的培养皿中。

他们发现,活体机器人会自行将这些干细胞聚集在一起,当数量足够多时,聚集起来的干细胞就会变成长着纤毛的会游动的小弟弟。

然而,通过这种“救子”方式而“诞生”的弟弟们寿命都很短,没过多久就会死去。

于是科学家们又在思考,能不能尝试通过改变活体机器人的形态,来创造出更多批次的小兄弟?

这正是人工智能发挥作用的地方。科学家利用 Deep Green 的超级计算机在虚拟世界中模拟了数十亿种活体机器人的形状。

看看哪种造型最利于活体机器人“养育孩子”。

我尝试了各种形状,包括三角形、金字塔形、正方形、“派大星”形……

猜猜AI最后创造出了什么形状?

吃豆人!

科学家无法解释为什么人工智能选择吃豆人。

难道真是因为嘴巴张开了,才能将更多的干细胞“聚集”在一起吗?

但通过后续的测试,吃豆人造型的活体机器人大大延长了小弟弟的寿命。

它呈球形的时候,最多只能聚拢两群兄弟,等到第三群出现的时候,前面的兄弟全部死了。

经过改进之后,现在我们可以聚拢四组小弟弟了。

虽然只是两批到四批的增幅,但这东西不分男女,谁都能积累,小弟的积累速度还真不好说。

最重要的是,这些活体机器人创造出来的孩子根本不是机器人,而是另一种长着纤毛、无法控制的小生物。

我知道你此刻在想什么。

这不是外星人吗?人类要灭绝了。

不不不,停下来……

这个东西乍一看可能有些吓人,但这个活生生的机器人和你脑海中的形象相差甚远。

首先,打造一个活体机器人需要花费数十个小时以上的时间。

其次,环境温度、培养皿湿度、干细胞浓度稍有变化,它们的后代就会以光速死亡。

这些东西都很脆弱,所以我想在座的各位永远不会看到这些活体机器人“灭绝人类”。

但话又说回来,鉴于研究团队随后表示:“那些美好的应用前景都是基于一个前提的,我们必须先弄清楚如何预测和控制细胞群体的构建。”

比如上文提到的,这些活体机器人为何通过旋转来“养育”孩子?细胞之间如何进行沟通,实现活体机器人的自愈能力?AI为何选择吃豆人造型的活体机器人?这样做有什么优势?

类似这样的问题还有很多,需要科学家继续探索。

就其本身而言,它也是计算机设计的人工合成生物体,它们不是我们已知的传统机器人或动物物种,而是一种新型的人工产品,是一种有生命的、可编程的生物体。

目前科学界还没有定义这个东西到底是机器人还是生物体,所以这个东西的未来不可小觑。

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