科学家造出首个活体“异种机器人”,未来或可用于人体内送药

2020年01月14日 18:37
“异种机器人”项目是机器学习能力研究项目的一部分,由美国国防高级研究计划局资助。

2020年1月13日,显微镜下正在移动的“异种机器人”(Xenobot)。图片来源:Douglas Blackiston

记者 | 刘芳

人类终于开始扮演“上帝”的角色了?

1月13日,四名美籍科学家在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表论文称,他们利用计算机“算法”设计出了一种全新生命体,又名“异种机器人”(Xenobot)。

论文显示,这种亚毫米大小的“异种机器人”通常含有500到1000个细胞,能在培养皿中快速移动,自成组织,甚至运输微小载荷。而组成“异种机器人”的细胞则源自于非洲爪蟾的皮肤和心肌。

科学家们称,这些微小的机器人移动得相当慢,所以为了验证它们是否真的按设计蓝图发挥了作用,研究人员将它们仰面翻了个身,这让机器人停止前进,就像一只乌龟被仰面翻转躺在龟壳上一样。

这些活体机器人具有自我愈合的功能。参与研究的计算机科学家邦加德(Josh Bongard)表示:“我们把机器人切成两半,它会自己缝合起来,然后继续前进。”

“异种机器人”展示图。来源:Sam Kriegman, UVM

将生物细胞剥离,按计算机模拟的“进化算法”(evolutionary algorithm)进行组装,继而在实验室里创造出全新物种——人类在历史上从未涉足的“禁区”终于被正式打破。

参与项目研究的艾伦发现中心(Allen Discovery Center)主任莱文 (Michael Levin) 认为:“这些是全新的生命形式,它们从未在地球上存在过。它们是活的、可以被设计的有机体。”

科学媒体Science Alert则评价道,如果被允许自然发育的话,这些从胚胎青蛙身上提取的皮肤和心脏干细胞,将在会呼吸的动物体内变成皮肤和心脏组织。在由算法设计并由人类构建的实验中,这些细胞被组装成了有史以来第一个活体机器人。

科学家对“异种机器人”的应用前景充满信心。他们认为,目前大多数人类创造的技术都是由钢铁、混凝土、化学品和塑料等难以处理的材料制成,后续会对生态和健康带来副作用,而细胞源生命体本身就能提供理想的材料。

 “异种机器人”示意图。来源:卫报

莱文表示:“我们可以想象这些活体机器人有许多应用场景,这是其他机器做不到的。比如寻找危险的化合物或放射性污染物,在海洋中收集微型塑料或在人体动脉中刮掉(对健康带来危险的)斑块。”

不过,目前实验还处在初级阶段,在实际应用中有很多基础问题需要解决。在采访中邦加德告诉DeepTech,如果能实现用患者自己的细胞制造机器人,这项技术才有望真正用于人体内的药物递送。不然,则会有免疫反应的问题。

据悉,“异种机器人”项目是由美国国防高级研究计划局(DARPA)资助的机器学习能力研究项目的一部分。官方资料显示,DARPA的主要任务是为美军提供最新的科技。

计算机模型(上)和活体机器人(下)来源:Douglas Blackiston

此外,由国防部资助并创造的新人造物种——这个消息在科学界立刻引起了关于伦理的讨论。

牛津大学实用伦理中心(Oxford Uehiro Centre for Practical Ethics)高级研究员道格拉斯(Thomas Douglas)说:“这些异种机器人带来了有意思的伦理道德问题。在什么情况下,它们会成为拥有自己利益且应该受到保护的物体?我认为,只有当它们通过神经组织拥有某种精神体验时,比如感知疼痛,它们才会获得道德意义。”

而另一种担忧则来自人类自己对“异种机器人”的恐惧。研究人员承认,有活体机器人从内部发起攻击的可能性。

“这种担心不是没有道理。当我们开始乱搞我们不理解的复杂系统时,会得到意想不到的后果。”艾伦发现中心的主任莱文这样说。 

来源:界面新闻

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