全球首个活体机器人诞生 能移动能自愈还会“死亡”

齐鲁晚报·齐鲁壹点 2020-01-14 21:55 29264

据英国《卫报》报道,美国佛蒙特大学和塔夫茨大学的研究团队,使用非洲爪蟾早期胚胎中的皮肤细胞和心脏细胞,创造出了首个活体机人“xenobots(异种机器人)”。研究成果于华盛顿时间13日发表在美国《国家科学院学报》上。据悉,xenobots能移动,并且受损后它能够治愈伤口。

“活的”机器人,移动、前行都不在话下

xenobots长度少于1毫米,由超级计算机的“进化算法”设计,用类似自然选择的方式,将性能较差的模型设计剔除,最终成功聚集了500到1000个皮肤细胞和心脏细胞,这些细胞大概能存活7天到10天。

与以往的微型机器人不同的是,前者通常是由生物降解材料制成,属于无生命体,但xenobots却是用生物细胞构成的,所以它是“活的”。

研究表明,即使不经人工操作,这些皮肤细胞和心脏细胞自身就会迅速聚集凝结成无定形团块。研究人员使用微小的镊子和电极,手动对聚集的组织进行塑形,在显微镜下操作将其连接成计算机设计的近似形态。

在组成了新的形态后,这些细胞就开始协同工作。本来是随机收缩的心肌细胞出现了自组织模式的协调,实现了移动前行,并且受损后它能够治愈伤口。直到细胞能量用完,它会像生物自然死亡一样崩溃腐烂。

塔夫茨大学艾伦发现中心主任迈克尔·莱文说:“这些都是全新的生命形式。它们从未在地球上存在过,它们是活的可编程生物。”

无害降解,在医学、环境等领域或大有可为

据研究者介绍,xenobots的“生命”到达尽头后,它们通常会无害降解。

测试表明,有的细胞机器人可以自发地在中间凹陷形成一个中心孔,形成类似“口袋”一样的形状,那么就可将颗粒物聚集到中心位置。研究人员说,这意味着该机器人有进行药物递送的潜力。相比金属和塑料等其它材质的药物递送工具,这也是生物细胞机器人用于人体递送药物的巨大优势;在清除人类动脉的斑块方面或许也可以发挥其优势。

此外,研究者还认为这样的活体机器人或能帮助人类寻找放射性污染、清理海洋中的塑料污染,在环境保护领域发挥作用。

莱文表示,这项计划的最终目标是将这些小型活体机器人规模化,用哺乳动物的细胞创造出可能有血管、神经系统、感觉细胞、眼睛的Xenobots。

但有人对此表达了伦理方面的担忧,如果生物细胞机器人产生神经系统和感知系统的话,就要涉及伦理问题了。佛蒙特大学博士生、研究者之一的山姆·克雷格曼称,这项计划面临伦理问题,将交由社会和决策者决定下一步怎么做。

齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 冯子涵


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