▍出位！全球首見！
你沒有看錯，全球首個活體機器人正在繁衍。
（CNN報道截圖）
美國佛蒙特大學、塔夫茨大學、哈佛大學在去年共同製造出史上首見的“活體機器人”，研究人員提取非洲爪蟾的幹細胞並以其為核心設計，因此命名為“爪蟾機器人”。
（爪蟾機器人）
這不是科研人員第一次選擇非洲爪蟾。
早在人類歷史上第一次克隆實驗，就是利用非洲爪蟾完成的。
近日，科學家研究團隊發現了一種全新的生物繁殖方式，並將這一發現應用並創造了全球有史以來第一個可自我繁殖的活體機器人——爪蟾機器人（Xenobot3.0）問世了！
▍揭秘！機器人不僅“有生命”還能“生孩子”？
Xenobots 3.0到底是啥？
簡單來說，爪蟾機器人（Xenobot3.0）是一種透過計算設計+生物製造所創造出的，由生物細胞組成的可程式設計機器人。
不同於擁有機械臂的傳統炫酷機器人，Xenobots3.0僅有毫米寬度，作為活的、可程式設計的有機體的存在，更像是一個個肉團在成群結隊的自主移動。
研究人員發現，如果將足夠多的異種機器人放置在培養皿中彼此靠近，它們會聚集並開始將其他漂浮在溶液中的單個幹細胞堆疊起來。於是，多達數百個幹細胞在它們如同吃豆人形狀的“嘴”中組裝了“嬰兒”異種機器人。幾天後，這些“嬰兒”就會變成外觀和動作都跟母體一樣的新異種機器人。然後這些新的Xenobots可再次出去尋找細胞，並建立自己的“副本”，“吃豆人”遊戲就這樣週而復始，不斷複製。
（AI設計的吃豆人形狀的“母體”生物（紅色），旁邊是被壓縮成球狀的幹細胞——“後代”（綠色）。圖片來源：道格拉斯·布萊克斯頓和山姆·克雷格曼）
目前，這項研究已於10月22日發表在 PNAS 上。
該研究的合著者、塔夫茨大學的資深科學家 Douglas Blackiston 表示，「長期以來，人們一直認為我們已經找到了生命可以繁殖或複製的所有方式。但這次我們的發現是之前從未見過的。」
基於上個階段的研究基礎，研究人員這次將這些胚胎細胞置於一個新的環境下，讓其有機會重新利用這個「多細胞性」。
這次，這些胚胎細胞要發育的目標和面板大不相同。
「這些青蛙細胞的複製方式與以往大不相同。科學上已知的任何動植物都不會以這種方式複製」，這項新研究的主要作者 Sam Kriegman 博士說。
最初，由大約 3000 個細胞組成的爪蟾機器人（Xenobot）親本形成了一個球體。大約 3 天后，球體外表面上會形成纖毛。
當產生的成熟細胞群處於培養皿中約 60000個分離的幹細胞中時，它們的集體運動將一些細胞推到一堆。
如果這個「堆」足夠大，這些細胞群就能發育成會游泳、帶纖毛的後代。如果分離幹細胞更多，則會產生更多的後代。
不過，這個複製過程最多持續兩輪。是否會停止取決於適合青蛙胚胎髮育的溫度範圍、解離細胞的濃度、成熟生物的數量和隨機行為、溶液的粘度、培養皿的幾何形狀表面，以及汙染的可能性。
▍“活機器人”的誕生——人工智慧居功甚偉
透過 Deep Green 超級計算機叢集上執行的AI程式，進化演算法在模擬中對數十億種形狀進行了測試——三角形、正方形、金字塔、海星形——讓細胞在複製中的效率更高。
研究人員使用一種進化演算法，從隨機群開始，進化出具有增加自我複製能力的細胞群。（ FG = 給定群體實現的子代數。小數部分表示群體距離實現另一輪複製的距離。）
這個進化試驗中最成功的世系起源於一個球體，它構建的樁不超過 74% 自我複製所需的大小閾值。
▍迴圈往復，哲學意蘊的科幻現實
爪蟾機器人（Xenobot3.0）作為生物組織製成的“活機器人”，受損的“活機器人”可以自愈傷口，能夠在培養皿中找到微小的幹細胞並將數百個幹細胞聚集在「嘴」(指C型的缺口) 裡，一旦任務完成後，就會自我瓦解，裂變成新的爪蟾機器人。基於此項研究，在未來，看起來“其貌不揚”的爪蟾機器人（Xenobot3.0）或可實現為外傷、先天缺陷、癌症、衰老等提供更直接、更個性化的藥物治療等多中功能。
數十億年來，從萌芽植物到有型動物再到病毒，生物體為了延續生命，進化出了多中繁衍方式。
爪蟾機器人（Xenobot3.0）作為人工智慧所創造的能自我複製的生物機體，它的出現無疑打開了潘多拉魔盒，在生命的表面之下，還隱藏著而更多令人驚訝的行為，等待被發現。
（Xenobots3.0的設計團隊（左起）：喬西·邦加德，佛蒙特大學；邁克爾·萊辛，塔夫茨大學和哈佛大學Wyss研究所；道格拉斯？布萊克斯頓，塔夫茨大學；山姆·克雷格曼，塔夫茨大學和哈佛大學Wyss研究所。圖片來源：塔夫茨大學）
