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科學家造出首個活體“異種機器人”,未來或可用于人體內送藥

“異種機器人”項目是機器學習能力研究項目的一部分,由美國國防高級研究計劃局資助。

2020年1月13日,顯微鏡下正在移動的“異種機器人”(Xenobot)。圖片來源:Douglas Blackiston

記者 | 劉芳

人類終于開始扮演“上帝”的角色了?

1月13日,四名美籍科學家在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上發表論文稱,他們利用計算機“算法”設計出了一種全新生命體,又名“異種機器人”(Xenobot)。

論文顯示,這種亞毫米大小的“異種機器人”通常含有500到1000個細胞,能在培養皿中快速移動,自成組織,甚至運輸微小載荷。而組成“異種機器人”的細胞則源自于非洲爪蟾的皮膚和心肌。

科學家們稱,這些微小的機器人移動得相當慢,所以為了驗證它們是否真的按設計藍圖發揮了作用,研究人員將它們仰面翻了個身,這讓機器人停止前進,就像一只烏龜被仰面翻轉躺在龜殼上一樣。

這些活體機器人具有自我愈合的功能。參與研究的計算機科學家邦加德(Josh Bongard)表示:“我們把機器人切成兩半,它會自己縫合起來,然后繼續前進?!?/p>

“異種機器人”展示圖。來源:Sam Kriegman, UVM

將生物細胞剝離,按計算機模擬的“進化算法”(evolutionary algorithm)進行組裝,繼而在實驗室里創造出全新物種——人類在歷史上從未涉足的“禁區”終于被正式打破。

參與項目研究的艾倫發現中心(Allen Discovery Center)主任萊文 (Michael Levin) 認為:“這些是全新的生命形式,它們從未在地球上存在過。它們是活的、可以被設計的有機體?!?/p>

科學媒體Science Alert則評價道,如果被允許自然發育的話,這些從胚胎青蛙身上提取的皮膚和心臟干細胞,將在會呼吸的動物體內變成皮膚和心臟組織。在由算法設計并由人類構建的實驗中,這些細胞被組裝成了有史以來第一個活體機器人。

科學家對“異種機器人”的應用前景充滿信心。他們認為,目前大多數人類創造的技術都是由鋼鐵、混凝土、化學品和塑料等難以處理的材料制成,后續會對生態和健康帶來副作用,而細胞源生命體本身就能提供理想的材料。

 “異種機器人”示意圖。來源:衛報

萊文表示:“我們可以想象這些活體機器人有許多應用場景,這是其他機器做不到的。比如尋找危險的化合物或放射性污染物,在海洋中收集微型塑料或在人體動脈中刮掉(對健康帶來危險的)斑塊?!?/p>

不過,目前實驗還處在初級階段,在實際應用中有很多基礎問題需要解決。在采訪中邦加德告訴DeepTech,如果能實現用患者自己的細胞制造機器人,這項技術才有望真正用于人體內的藥物遞送。不然,則會有免疫反應的問題。

據悉,“異種機器人”項目是由美國國防高級研究計劃局(DARPA)資助的機器學習能力研究項目的一部分。官方資料顯示,DARPA的主要任務是為美軍提供最新的科技。

計算機模型(上)和活體機器人(下)來源:Douglas Blackiston

此外,由國防部資助并創造的新人造物種——這個消息在科學界立刻引起了關于倫理的討論。

牛津大學實用倫理中心(Oxford Uehiro Centre for Practical Ethics)高級研究員道格拉斯(Thomas Douglas)說:“這些異種機器人帶來了有意思的倫理道德問題。在什么情況下,它們會成為擁有自己利益且應該受到保護的物體?我認為,只有當它們通過神經組織擁有某種精神體驗時,比如感知疼痛,它們才會獲得道德意義?!?/p>

而另一種擔憂則來自人類自己對“異種機器人”的恐懼。研究人員承認,有活體機器人從內部發起攻擊的可能性。

“這種擔心不是沒有道理。當我們開始亂搞我們不理解的復雜系統時,會得到意想不到的后果?!卑瑐惏l現中心的主任萊文這樣說。 

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