科学家利用青蛙的干细胞制造第一个活机器人

原标题:科学家利用青蛙的干细胞制造第一个活机器人

请注意。如果机器人的崛起成为现实,启示录可能会比科幻小说作家为我们准备的更加静噪。

美国的研究人员通过将非洲爪蛙的细胞组装成能在自己的蒸汽下移动的微型机器人,创造了第一台活体机器。

最成功的作品之一有两条腿,可以推动它的“胸部”。另一个在中间有一个洞,研究人员把它变成了一个袋子,这样它就可以带着微型有效载荷在周围闪烁。

“这些都是全新的生命形式。马萨诸塞州梅德福德塔夫茨大学艾伦发现中心主任迈克尔·莱文说。"它们是活的、可编程的生物体."

机器人专家倾向于偏爱金属和塑料的强度和耐用性,但是莱文和他的同事认为用生物组织制造机器人有好处。受损时,活着的机器人可以愈合伤口,一旦完成任务,它们就会崩溃,就像自然生物死亡时会腐烂一样。

科学家们说,它们独特的特征意味着未来版本的机器人可能被用于清理海洋中的微塑料污染、定位和消化有毒物质、在体内输送药物或清除动脉壁上的斑块。

佛蒙特大学团队的高级研究员约书亚·邦加德说:“我们不可能知道任何新技术的应用是什么,所以我们只能猜测。”。

这些机器人不到1毫米长,是由运行在超级计算机上的“进化算法”设计的。该程序首先生成500到1000个皮肤和心脏细胞的随机3D配置。然后在虚拟环境中测试每一种设计,例如,看看当心脏细胞开始跳动时,它能移动多远。最优秀的表演者被用来产生更多的设计,然后这些设计将被检验。

因为心脏细胞会自发收缩和放松,它们的行为就像微型引擎一样,驱动机器人前进,直到它们的能量储备耗尽。电池里有足够的燃料让机器人在倾覆前存活一周到十天。

科学家们等待计算机产生100代,然后挑选一些设计在实验室里建造。他们用镊子和烧灼工具雕刻从非洲爪蛙胚胎上刮下的早期皮肤和心脏细胞,非洲爪蟾。细胞的来源导致科学家称他们的创造为“异种机器人”。

研究人员在《国家科学院院刊》上写道,他们描述了如何将机器人放入水中保持青蛙细胞存活。一些人沿着直线爬行,而另一些人则绕圈或与其他人一起移动。

莱文说:“这些都很小,但最终计划是让它们按比例发展。”。异种机器人可能由血管、神经系统和感觉细胞组成,形成初级的眼睛。通过用哺乳动物细胞建造它们,它们可以生活在陆地上。

佛蒙特大学团队中的博士生萨姆·克里格曼承认,这项工作引发了伦理问题,特别是考虑到未来的变异体可能有神经系统,可以根据认知能力进行选择,从而使它们成为世界上更积极的参与者。“对我来说,重要的是这是公开的,所以我们可以作为一个社会进行讨论,决策者可以决定什么是最好的行动方案。”

他不太关心对人类构成威胁的异种机器人。“如果你看视频,很难担心这些东西会很快接管,”他说。

但是这项工作的目标不仅仅是创造易碎的机器人。“目标是理解生活的软件,”莱文说。“如果你考虑出生缺陷、癌症、与年龄相关的疾病,如果我们知道如何制造生物结构,最终控制生长和形态,所有这些问题都可以解决。”

这项研究由美国国防高级研究项目局的终身学习机器项目资助,该项目旨在机器中重建生物学习过程。

牛津大学Uehiro实用伦理学中心的高级研究员托马斯·道格拉斯说:“关于这些异种机器人的道德地位,有一些有趣的伦理问题。在什么时候,他们会成为利益应该得到保护的生物?我认为,只有当它们包含了能够让某种精神生活得以实现的神经组织,比如体验痛苦的能力,它们才会获得道德意义。

“但有些人在道德地位上更加自由。他们认为所有生物都有利益,应该给予道德上的考虑。对这些人来说,关于这些异种机器人应该被归类为生物还是机器,可能会出现一些难题。”

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