【消費電子實驗室-2021/12/2】近日，據《科技日報》報道，美國的弗蒙特大學和塔夫茨大學的研究團隊，創造了一種有史以來首次可以自我繁殖的異形機器人（Xenobots 3.0），美國科學院院刊登了這一結果。消息一出便引起了廣泛的社會反響。 全新人造物的誕生 其實，嚴格來講，Xenobots并不是傳統意義上的機器人。 “機器人”一詞最早由捷克作家Karel Čapek使用，專指人形奴。“bot”的原意指的就是奴隸，“Xeno”指的是“奇怪的，陌生的”意思。 而Xenobots一點不像人。它長得非常像“吃豆人”，造型有趣。Xenobots既不是傳統意義上的機器人，也不是已知的任何物種。更嚴謹的表述是，Xenobots是一個活的、可編程的生物體，它的出現宣告了一種新的人造物的誕生。 弗蒙特大學的Josh Bongard和馬薩諸塞州塔夫茨大學的Michael Levin及其同事首先從青蛙胚胎中提取了快速分裂的干細胞，這些細胞正常發育成為皮膚細胞。經過對這些細胞進行工程改造，科研人員制造出一種具有生命力的有機體。 研究表明，當Xenobots被聚集成團時，它們在五天內形成了大約3000個細胞的球體。每個團塊大約有半毫米寬，覆蓋著微小的毛發狀結構。
Xenobots一點不像人。它長得非常像“吃豆人”。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干細胞——“后代”（綠色）。圖/IC Photo 這一結構類似藻類的鞭毛，可以幫助Xenobots進行類似螺旋形游動。更有意思的是，單個Xenobot看起來似乎在進行一種有組織的協同工作，一道把松散的細胞拱到一起，由此產生的細胞堆逐漸形成了新的“Xenobots”。 這樣看來，Xenobots的后代實際上沒有類似人類一樣的父母。它們是由不同的Xenobots共同制造出來的。 實際上，Xenobots 于2020年已經被造出來，當時用的就是青蛙胚胎細胞。在實驗條件下，這些細胞形成了小型結構，具有自我組裝，分組移動并感知周圍環境的自組織能力。 由此看來，此次Xenobots的主要突破在于它變得可以自我復制。成群的Xenobots會將松散的細胞推到一起，最終復制一個自己。Xenobots是第一個被發現以這種方式繁殖的多細胞生物體。 另外，這種復制十分高效。科研人員利用人工智能在計算機里試著跑了很多種形狀，觀察不同形狀的細胞團產生后代的能力怎么樣。最后通過計算發現C形的Xenobots能夠產生最多的后代。
Xenobots相關研究已在社交網絡上引起熱議，微軟全國廣播公司（MSNBC）的專欄作家David Corn稱，我們完蛋了。圖/某社交媒體平臺截圖 科學技術倫理是實驗的構成性部分 不出所料，這項技術帶來了豐富的工程想象。比如說可以把Xenobots放到海洋當中去處理微塑料，去檢查根系，甚至用于再生醫學。 但是，離真正能應用在這些領域，還有很長的路要走。科學研究發現并不意味著立竿見影出現工程效果，工程活動本身具有很高的技術門檻，不是朝夕之功。 值得警惕的是，科學技術是把雙刃劍，總是利弊共生。 一個顯而易見的風險是，能夠自我復制的Xenobots要是不小心從實驗室泄漏出去，可能會對生態造成巨大的影響。 它不僅可能改造人的自然物理環境，對現有的生物造成直接影響，甚至還有可能造成新物種。 一些網友評論說，這是“異形來了”。雖然這種憂慮帶有濃厚的科幻氣質，但焦慮本身是真實的。 當然，大家也不用過于憂慮，至于Xenobots在自然界當中廣泛傳播，造成巨大生態風險等，目前來看遠非現實。雖然這個實驗工作本身帶有很強的工程性特點，但它主要指向的目的，并不是實用。 目前，Xenobots主要被用作科學工具，科學家借此了解細胞在形態發生過程中如何合作構建復雜的結構。正如Bongard所言：“這項工作表明有一種以前未知的，生命自我復制的方式。” 這說明，多細胞有機體可以不用在其所屬的生命體中也能進行自我復制。這些發現，為我們進一步理解早期地球生命的起源，提供了重要啟發。 也要看到，在此類實驗中，科學技術倫理會變得越發重要。倫理應該成為其實驗的構成性部分，不應僅僅被看成審查清單表。科學家應該將倫理看成實驗的步驟，而不單是實驗得以批準的條件。 就本文所討論的研究而言，據稱，該實驗在美國通過了所有必要的倫理審查。首先，制造Xenobots的細胞本身是要發育成青蛙的皮膚細胞。如果不能自我復制，那它就會死亡。 在此案例中，雖然它可以復制，但每一次復制出來的后代都比原先的要小一些。當經過幾代的復制以后，那些小于50個細胞的Xenobots就失去了自我復制能力，當儲存在細胞中的能量耗盡，它們終將消亡。 |
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