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專業(yè)期刊《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院報(bào)》(PNAS)最近發(fā)表了一項(xiàng)驚人的研究，來自美國(guó)佛蒙特大學(xué)和塔弗茨大學(xué)團(tuán)隊(duì)稱，他們采用青蛙表皮細(xì)胞和心臟細(xì)胞重組出全球首個(gè)用細(xì)胞做成的活體機(jī)器人。

研究者在論文中稱：這種活體機(jī)器人既不是傳統(tǒng)的機(jī)器人，也不是我們已知的某個(gè)動(dòng)物物種。它是以一種“活的可編程的有機(jī)體”的形式呈現(xiàn)的一種存在。我們可以認(rèn)為“它是一種全新的生命形式，因?yàn)樗鼈儚奈丛诘厍蛏铣霈F(xiàn)過”。

單從這種表述來看，我們似乎很容易就聯(lián)想到了曾經(jīng)熱極一時(shí)的電影《異形》。顯然目前該論文中所提到的這些活體機(jī)器人還沒有達(dá)到異形那種可入侵人體甚至繁殖的能力，但誰知道這些由“細(xì)胞組成的可編程的有機(jī)體”下一步會(huì)發(fā)展到什么程度呢?

從電腦設(shè)計(jì)的模型到“誕生實(shí)體”

這些活體機(jī)器人，被命名為Xenobots。它們不是用金屬、塑料打造的，而是非洲爪蛙心臟細(xì)胞(收縮細(xì)胞)和表皮細(xì)胞(被動(dòng)細(xì)胞)的結(jié)合。它們每個(gè)個(gè)體長(zhǎng)度都不到1毫米。

最初，它們還只是美國(guó)佛蒙特大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過超級(jí)計(jì)算機(jī)集群Deep Green設(shè)計(jì)出來的模型。研究人員在這個(gè)具有20000臺(tái)筆記本電腦計(jì)算能力的集群上演算了一種進(jìn)化算法。通過反復(fù)試驗(yàn)，研究人員用類似自然選擇的方式，將性能較差的模型設(shè)計(jì)剔除，最終得到這組活體細(xì)胞模型。

然后研究人員根據(jù)已設(shè)計(jì)好的模型，從爪蛙胚胎干細(xì)胞中分化得到合適的兩種細(xì)胞。研究人員先將胚胎細(xì)胞切開;被切開的兩個(gè)部分，被單獨(dú)進(jìn)行培養(yǎng);然后將二者慢慢進(jìn)行合并重建;最后，按照超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬出來的設(shè)計(jì)，用鑷子和電極對(duì)這個(gè)重塑的細(xì)胞進(jìn)行“雕琢”。

被重塑的細(xì)胞形狀各異，有的是楔形，有的是拱形。但其中的心臟細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生收縮，從而可以推動(dòng)Xenobot在水性介質(zhì)中移動(dòng)。這種移動(dòng)還不只是直線行進(jìn)，也能轉(zhuǎn)圈圈。

Xenobot未來將有無限可能

因?yàn)槭怯缮锛?xì)胞構(gòu)成，所以Xenobot是完全可生物降解的，而且還具有自我修復(fù)能力。

在其中一個(gè)試驗(yàn)中，研究人員把已形成的活體機(jī)器人再次切成兩半，結(jié)果在持續(xù)培育下，被切開的兩半竟然自動(dòng)“縫合”了，而且還可以繼續(xù)活動(dòng)。

有趣的是，研究者說，如果將這個(gè)活體機(jī)器人翻轉(zhuǎn)過來，它就會(huì)像烏龜被翻了個(gè)個(gè)兒背朝下一樣，失去了移動(dòng)能力。

研究者認(rèn)為，Xenobot活體機(jī)器人在水性介質(zhì)中行動(dòng)的特性，展示了它們?cè)谖磥碛袩o限的可能：比如大范圍投放，用來清理海洋中的微塑料污染，或作為可生物降解的藥物輸送給機(jī)器人，被送入人體血管中去精準(zhǔn)輸送藥物、清除動(dòng)脈壁上的斑塊，等等。

公開研究期望得到“道德規(guī)范化”

目前來說，Xenobot活體機(jī)器人還只是單純的細(xì)胞物質(zhì)重組，只不過這種重組是按人類設(shè)計(jì)好的編程模式來進(jìn)行的，因此它可以按人類的想法活動(dòng)。但這已經(jīng)相當(dāng)可怕了——研究者們自己也認(rèn)為，這些活體機(jī)器人其實(shí)可以算是一種全新的生命形式。雖然它們目前并沒有思想，但不代表它們不會(huì)在特定的環(huán)境或從事某些特定的任務(wù)時(shí)，開始向我們無法控制的方向持續(xù)進(jìn)化。

科幻電影《異形》中所描繪的那些外星球來的生命體，唯一的目的就是生存，它們是“一種以肉體存在為核心的純粹生命體，它沒有雜念，沒有人類的非理性和隨機(jī)行為”。從這一角度來看，Xenobot活體機(jī)器人與那些異形倒是有相似之處的。

因此，該論文的第一作者、美國(guó)佛蒙特大學(xué)博士研究生山姆·克里格曼坦承：這項(xiàng)研究的確帶來了新的道德問題，那就是“這類機(jī)器人的未來變體可能具有神經(jīng)系統(tǒng)和認(rèn)知能力”。他認(rèn)為，這也是他們公開這項(xiàng)研究的目的——社會(huì)可以對(duì)這件事進(jìn)行討論，同時(shí)也希望相關(guān)部門能及時(shí)推出有針對(duì)性的最佳行動(dòng)方案來規(guī)范化這類研究。(那拉)