不知道大家最近有沒有看到這個新聞。
“一個機器人生了一個孩子。”
如果你看到這則新聞,你應該也會滿臉問號。
這些只是由螺絲、馬達、機械臂等組成的一些鐵東西。
她昨天還在學跳舞跑酷,怎么今天就生孩子了?
你這樣想就錯了……
這次產子的機器人并不是一堆鐵疙瘩,而是一個新型的活體機器人,是真正由一堆細胞構成的。
這個活體機器人看起來就像下面這個,尺寸不到 1 毫米。
而且,它們的生育方式如下……
準確的說,孩子們并非由這些活體機器人所生,而是由它們“積累”下來的。
這不是很神奇嗎?
不過在說它如何生娃之前,我們先來看看這些看上去完全不像機器人的“活體機器人”是用來做什么的。
2020年,佛蒙特大學、塔夫茨大學和哈佛大學聯合打造了歷史上第一個“活體”機器人。
它是由科學家從非洲爪蛙胚胎中提取的干細胞制成的。
(干細胞:一類具有無限或永久自我更新能力的細胞,能夠產生至少一種高度分化的子代細胞。)
簡單來說,干細胞可以轉化成很多種細胞,比如心肌細胞、神經細胞、皮膚細胞等等,這也是為什么我們能從受精卵長成人類的原因。
在這個活體機器人的改造過程中,一旦提取的胚胎干細胞分化為皮膚細胞和心肌細胞,科學家就嘗試將這兩類細胞組合成一個活體機器人。
為什么選擇皮膚細胞和心肌細胞作為構建活體機器人的組件?
由于皮膚細胞可以作為活體機器人的支撐結構,它們還可以充當粘合劑,將其他皮膚細胞和心肌細胞粘合在一起。
而心肌細胞由于具備收縮和舒張的能力,可以作為活體機器人的動力機構,相當于給它們裝上了腿。
通過排列組合一定數量的心肌細胞和皮膚細胞,可以組裝出一個活體機器人。
但僅靠這幾個步驟還不足以創造出一個有用且長壽的活體機器人。
我們還需要知道這兩類細胞群的最佳排列組合,這樣才能制造出最完美的活體機器人。
科學家將兩種細胞的特征、數量等信息輸入超級計算機,對算法進行上百次優化,然后計算數百萬種組合,并選出最高效的組合。
這樣組裝起來的活體機器人不僅能移動,而且壽命長,甚至能推動小物體。
通過計算機模擬出幾種完美的組合之后,下一步就是用真實的細胞來組裝。
實際操作永遠是最難的。
這一步可以說是在微米級別對細胞進行手術,需要使用微型鑷子,并在顯微鏡下進行整個操作。
經過無數次失敗的嘗試,第一個活體機器人誕生了,科學家將其命名為()。
沒錯,就是下面這個像咖啡豆一樣的小球形物體,寬度不到 1 毫米。
由于是根據事先計算的組合進行修改的,這些活體機器人一“誕生”就能進行一些簡單的圓周運動和直線運動。
科學家們費了好大勁才創造出這個活體機器人,它能有什么用呢?
未來,我們可以透過超級計算機對其進行預先編程,讓它在科學、醫學、環保等領域發揮真正的實力。
比如說,由于這些活體機器人體積非常小,所以還具備一定的負載能力。
未來它們或許能用來清理海洋微塑料,或用于靶向給藥,或輸送到血液中清除阻塞動脈的血栓。
或者它可能被送入血液,清除阻塞動脈的血栓。
而且它可以自我修復,將來可以用來修復人體的器官和組織。
對了,這不是復仇者聯盟里鋼鐵俠的納米裝甲嗎?
看到這里,你可能會說上述功能與目前正在開發的納米機器人類似。
我為什么想要一個活著的微型機器人?
因為生物微型機器人本質上就是一團小肉球,也就是說,它們在工作和降解過程中,不會產生額外的污染,工作完成后,它們就會變成死細胞被排出體外,不需要用其他東西來供給能量。
正如活體機器人研發團隊所言:“這種生物機器人改造技術可以在創傷損傷修復、遺傳疾病、癌癥和衰老等領域發揮巨大作用,也將引領再生醫學的發展方向。”
活體機器人可以說是最理想的微型機器人。
所以為了了解它的應用前景,讓我們回到起點。
這個活生生的機器人
孩子究竟是如何“出生”的?
其實他并沒有真正生下孩子,而是把一堆干細胞推到一起,生出了一個有纖毛的小弟弟。
首先,科學家將一些分離的干細胞放入活體機器人內的培養皿中。
他們發現,活體機器人會自行將這些干細胞聚集在一起,當數量足夠多時,聚集起來的干細胞就會變成長著纖毛的會游動的小弟弟。
然而,通過這種“救子”方式而“誕生”的弟弟們壽命都很短,沒過多久就會死去。
于是科學家們又在思考,能不能嘗試通過改變活體機器人的形態,來創造出更多批次的小兄弟?
這正是人工智能發揮作用的地方。科學家利用 Deep Green 的超級計算機在虛擬世界中模擬了數十億種活體機器人的形狀。
看看哪種造型最利于活體機器人“養育孩子”。
我嘗試了各種形狀,包括三角形、金字塔形、正方形、“派大星”形……
猜猜AI最后創造出了什么形狀?
吃豆人!
科學家無法解釋為什么人工智能選擇吃豆人。
難道真是因為嘴巴張開了,才能將更多的干細胞“聚集”在一起嗎?
但通過后續的測試,吃豆人造型的活體機器人大大延長了小弟弟的壽命。
它呈球形的時候,最多只能聚攏兩群兄弟,等到第三群出現的時候,前面的兄弟全部死了。
經過改進之后,現在我們可以聚攏四組小弟弟了。
雖然只是兩批到四批的增幅,但這東西不分男女,誰都能積累,小弟的積累速度還真不好說。
最重要的是,這些活體機器人創造出來的孩子根本不是機器人,而是另一種長著纖毛、無法控制的小生物。
我知道你此刻在想什么。
這不是外星人嗎?人類要滅絕了。
不不不,停下來……
這個東西乍一看可能有些嚇人,但這個活生生的機器人和你腦海中的形象相差甚遠。
首先,打造一個活體機器人需要花費數十個小時以上的時間。
其次,環境溫度、培養皿濕度、干細胞濃度稍有變化,它們的后代就會以光速死亡。
這些東西都很脆弱,所以我想在座的各位永遠不會看到這些活體機器人“滅絕人類”。
但話又說回來,鑒于研究團隊隨后表示:“那些美好的應用前景都是基于一個前提的,我們必須先弄清楚如何預測和控制細胞群體的構建。”
比如上文提到的,這些活體機器人為何通過旋轉來“養育”孩子?細胞之間如何進行溝通,實現活體機器人的自愈能力?AI為何選擇吃豆人造型的活體機器人?這樣做有什么優勢?
類似這樣的問題還有很多,需要科學家繼續探索。
就其本身而言,它也是計算機設計的人工合成生物體,它們不是我們已知的傳統機器人或動物物種,而是一種新型的人工產品,是一種有生命的、可編程的生物體。
目前科學界還沒有定義這個東西到底是機器人還是生物體,所以這個東西的未來不可小覷。
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