世界上第一台用青蛙细胞和AI创造的“机器生物”诞生

科学家利用计算机算法“进化”出一种由100%青蛙DNA组成的有生物——但它不是青蛙。

当你从青蛙胚胎中提取细胞并将其培养成由算法“进化”出来的新生物体时，会发生什么？研究人员称之为世界上第一台“生命机器”。

尽管原始的干细胞来自青蛙——非洲爪蛙，但这些所谓的异种机器生物与任何已知的两栖动物都不相似。这些微小的斑点只有1毫米宽，由生物学家组装成活体组织制成，由计算机模型设计。这些活动生物可以独立和集体移动，可以自愈，一次可以存活数周，还可以潜在地用于在患者体内运输药物。

来自佛蒙特大学（UVM）的计算机科学家和机器人专家介绍，它们既不是传统的机器人，也不是已知的动物物种。这是一种新的人工制品：一种活的可编程生物。它们从皮肤和心脏干细胞生长成数百个细胞团，这些细胞以心肌组织产生的脉冲运动。没有遥控器或生物电的外部控制，几乎就像是发条玩具。”

生物学家为自主异种机器生物提供了计算机限制，例如其组织的最大肌肉力量以及它们如何在水环境中运动。然后，该算法产生了几代微小生物。性能最佳的将在算法内部“复制”。就像进化在自然界中一样，最不成功的形式也会被计算机程序删除。

最终，它能够为科学家提供实际上可以转移到实际单元的设计。这是一个突破。然后，研究作者将这些设计变为现实，将干细胞拼凑在一起，形成了由进化算法设计的自供电3D形状。这项研究表明，皮肤细胞将异种机器人束缚在一起，心脏组织在其“身体”特定部位的跳动使“机器人”在皮氏培养皿中通过水推进了数天甚至数周，而无需额外的营养，这些机器人甚至能够修复重大损坏。

科学家说：“我们可以想象这些活人机器人在许多有用的应用中是其他机器无法做到的。这些措施可能包括针对有毒的溢出物或放射性污染，收集海洋微塑料甚至从人的动脉中挖掘斑块。模糊化机器人与活生物体之间界限的创作是科幻小说中的热门话题；想想电影《终结者》中的杀手机器或《银翼杀手》世界中的复制品。”

“所谓的活机器人的前景以及使用技术创造活生物的现象引起了一些人的关注。这种担心并非没有道理。当我们开始搞一些我们不了解的复杂系统时，我们将得到意想不到的后果。”

“尽管如此，建立在简单的有机形式上的异种机器人也可能带来有益的发现。如果人类要在未来生存下去，我们就需要更好地了解简单规则如何以某种方式出现复杂的特性。”

研究结果于2020年初，在线发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》上。

注：本文根据多篇最新英文相关资料整理而成，水平和能力有限，不足之处还请多指正。