全球首个活体机器人,现在会自我繁衍了
在生命的洪流中,基因的力量一直驱使着各种生命形态不断繁衍。如今,一种颇具未来感的“吃豆人”造型的生物机器人,正踏上了一条全新的生命旅程。它们正在探索生命的繁衍之道,展现出了与众不同的生存策略。
就在当地时间11月29日,美国佛蒙特大学、塔弗茨大学和哈佛大学威斯研究院的研究人员在《美国科学院院报》上分享了他们的最新发现。他们成功观察并记录了全球首个生物机器人Xenobot的自我繁衍过程。这一成就,无疑在科学界引起了巨大的反响。
这个被称为“异形机器人”的神奇生物,从非洲爪蛙的干细胞中诞生,已经引发了广泛的讨论。而此次,它们学会了自我繁衍,更是引发了公众的热议。一些人担忧,这些异形机器人可能会突破现有的限制,对人类构成威胁。科学家们却看到了它们背后的巨大潜力。他们认为,这种生物机器人在环保和医药领域具有巨大的应用价值,可能是未来的重要突破点。
探索前沿科技:生物机器人“Xenobot”的诞生与繁衍之旅
一幅充满未来科技感的画面展现在眼前:一群微型生物机器人在实验室中忙碌地收集细胞,为繁衍后代而努力。这是由美国佛蒙特大学计算机科学系教授舒亚·邦加德(Joshua Bongard)领导的研究团队所创造的世界首种生物机器人——“Xenobot”的奇妙景象。
这一创新成果源于哈佛大学威斯学院官网近日发布的新闻。邦加德团队通过独特的科技手段,成功从青蛙胚胎中提取活干细胞,将其孵化成心脏细胞和表皮细胞,再单独培养后巧妙地将两种细胞组合在一起。这些微型生物机器人不仅拥有独特的结构(包括细胞排列和斑点的整体形状),而且其行为也极为引人注目。
这些“异形机器人”不同于传统的机械装置机器人,而是活生生的、可编程的有机体。它们的大小不到1毫米,属于微型生物机器人,比微生物和某些寄生虫都要大。邦加德对于这种人造生命的定义非常明确:“它们既不是传统的机器人,也不是已知的动物物种,而是一种全新的生命形态。”
研究团队在创造这些生物机器人的过程中,不仅展示了他们对计算机科学的深刻理解,还展示了他们对生命科学领域的深刻洞察。通过观察和调整细胞的组合方式,他们了解到了细胞结构如何与行为相匹配。这种跨学科的研究方法为我们打开了一扇崭新的大门,让我们对未来的发展充满了期待。
这些微型生物机器人在未来可能有着广泛的应用前景,无论是在医疗领域还是在其他领域,它们都有可能发挥出巨大的作用。而这一切的起点,就是邦加德团队的创新性研究和勇气。他们的成果不仅让我们对科技的力量有了新的认识,也让我们对未来的生活充满了憧憬。佛蒙特大学的计算机科学家团队收到相关数据后,便利用超级计算机集群Deep Green为异形机器人构建了一个模拟环境。这个模拟环境不仅反映了异形机器人的数字化版本,还模拟了生命演化的自然选择过程。在这个模型中,成功完成特定任务的异形机器人被视为“合适的”,从而创造出新一代“进化”的异形机器人。为了进一步完善设计,研究人员甚至使用镊子和电极对重塑的细胞进行精细的“雕琢”。这些重塑的细胞形态各异,有的像楔形,有的像拱形。
这些异形机器人并非普通的机器,而是由非洲爪蛙的心脏细胞(收缩细胞)和表皮细胞(被动细胞)结合而成,因此它们拥有自然生命的多种特质。这些特质包括在水性介质中自由移动、具备自我修复能力,以及可自行生物降解。
异形机器人,外形酷似吃豆人,正在将松散的细胞聚集在一起,形成一个全新的细胞簇。这些细胞经过几天的蜕变,变成了新的异形机器人,它们继承了父体的外星特质和移动方式。随后,这些新生机器人继续其父辈的使命,寻找更多细胞,繁衍自身,不断壮大其族群。
邦加德博士指出:“只要我们设计得当,这些机器人将能够自发地进行自我复制。”在这一进程中,人工智能发挥了至关重要的作用。原本的异形机器人母体由约三千个细胞构成,呈球形。虽然它能够“孕育”新的生命,但无法完成“系统性繁殖”的任务。在人工智能的助力下,这些机器人得以迅速繁殖,形成一个又一个新的个体。这一奇妙的转变过程展示了科技与自然之间的和谐共生,也预示着未来科技可能带来的全新变革。经过佛蒙特大学的Deep Green超算集群上的智能程序的模拟测试,数十亿种机器人形态被尝试,其中包括三角形、正方形、海星形状等各种各样的设计。这次实验的主要目标是为了让异形机器人在运动学上更有效地进行复制。
论文的作者之一,山姆·克里格曼博士表示:“我们的超算经过几个月的运算,让人工智能为我们提出了一些极富创意的设计方案。其中有一种设计非常奇特,它类似于我们熟知的‘吃豆人’游戏中的角色。这种设计并非人类工程师所能轻易想到的。为什么它只有一个嘴巴而不是五个呢?这是人工智能的奇妙之处。”
克里格曼博士将这一独特设计提交给了道格·布莱里斯顿进行研究。最终,布莱里斯顿成功制造出了这些类似“吃豆人”的机器人。正如克里格曼所言,“这些机器人如同生命的延续,父母创造孩子,孩子再创造孙子,孙子的设计成功孕育出更多的后代。”
邦加德对此评价道:“我们发现了一个巨大的未知空间存在于生物体或生命系统中。我们该如何探索这个空间呢?我们创造了能行走、游泳的异形机器人,现在的研究发现这些机器人能够进行运动学复制。那么未来还会有什么令人惊奇的发展呢?”
科学家们在《美国国家科学院院刊》上写道:“生命的表面之下隐藏着许多出人意料的行为,这些尚未被发现的行为如同宝藏一般等待着我们去发掘。”在这个未知的空间里,每一次的探索和研究都可能开启新的篇章,带来科学的新突破。随着媒体的广泛报道,相关研究已经在社交网络上引发了热烈的讨论。微软全国广播公司(MSNBC)的知名专栏作家,以简洁而深刻的言辞,总结道:“我们真的陷入了困境。”
惊人的言论,如“它们会逃跑并引发另一场疫情吗?”和“它们已经在公开嘲笑我们了”在网络上不断被传播。人们不禁联想到科幻电影中的场景,质疑这些病毒是否像电影中的那样具有智能和策略。网友们纷纷发问:“这些人以前难道没看过科幻电影吗?”这种对比给人们带来了一种前所未有的紧张和焦虑感。这个话题也激发了公众的广泛讨论和深入思考。大家对现状的困惑和对未来的担忧,都在这种讨论中得到了表达和共鸣。针对舆论的争议,邦加德作出了回应。他提到,这些处于毫米级别的异形机器人目前仍在实验室中,其实是非常脆弱的,很容易被销毁。而且,联邦、州和学术机构的专家已经对此进行了严格的审查。真正令人担忧的是这些异形机器人在现实世界中的应用。
“我们有一种道德责任去探讨,在何种情况下,我们可以控制这些异形机器人,引导它们还是将其遏制。”邦加德表示。
尽管存在争议,邦加德看到了异形机器人在现实世界中的巨大潜力。当前全球面临的新冠疫情和环境问题,都有望通过异形机器人得到解决。他强调,解决方案的提出速度至关重要。“如果我们能从异形机器人中吸取经验,继续开发技术,未来我们可以利用人工智能创造新的生物工具,这将非常有用。”
例如,研究团队正在探索如何利用生物机器人从水中提取微塑料或制造新药物。这些机器人的独特能力使其在环保和医药领域具有巨大的应用潜力。研究团队还看到了异形机器人在再生医学领域的广阔前景,它们可能为治疗创伤、出生缺陷以及癌症和衰老等问题提供新的解决方案。
邦加德对异形机器人的未来持乐观态度,但同时也强调需要谨慎和负责任地处理这些技术,以确保其应用符合和道德标准。
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