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全球首見 活體機器人xenobots可繁殖、自癒


全球首見 活體機器人xenobots可繁殖、自癒
科學家說,由非洲爪蟾幹細胞形成的全球首批活體機器人xenobots不但可自癒,還可繁殖,繁殖的方式和動物、植物都不一樣。(CNN有線電視台截圖)

美国科學家說,全球首批活體機器人xenobots不但可自癒,還可繁殖,繁殖的方式和動物、植物都不一樣。

Xenobots由非洲爪蟾((Xenopus laevis)的幹細胞形成,也由此命名,身長不過1釐米(0.04吋)。科學家發現這種機器人會移動、成隊合作、自我療癒後,於2020年首度公開其「身分」。

由佛蒙特大學、塔夫茨大學和哈佛大學生物工程研究所科學家合組的研究小組說,如今這批活體機器人竟然可以繁殖,繁殖方法和動物、植物截然不同。

研究報告共同領銜作者、塔夫茨大學生物學教授勒文(Michael Levin)說,蛙類有其繁殖方式,「可是,你把細胞從胚胎釋放出來,給它們機會自己想辦法在一個新環境裡適應、生存,結果,它們不但想出移動的新辦法,也想出很明顯新的繁殖辦法。」

研究人員從爪蟾的胚胎取出活體幹細胞,不干預其基因,任其孵育。

本研究領銜作者、佛蒙特大學電腦科學暨機器人專家邦嘉德(Josh Bongard)說,多數人認為機器人是從金屬或陶瓷材料製造的,其實材料不是要點,機器人的行動才是要點,它如何代替人類、自主行動,才是要點。

研究小組製造的「蛙器人」,由3000個細胞構成,一開始狀如圓球,如今會繁殖,但僅在特殊狀況下才繁殖。這批「蛙器人」運用動力複製原理繁殖。科學界知道,動力複製要在分子層次才可能發生,邦嘉德說,過去不曾有人見過在細胞或有機體這樣大的規模發生。

研究人員借助於人工智能,測試數十億個身體形狀,看看xenobots在哪種體形下繁殖的效率較高,超級電腦運算結果,發現小精靈(Pac-Man)般的C形繁殖效率最高,培養皿中的幹細胞會成百上千的聚集在小精靈的入口處,過了幾天,這堆幹細胞「生長」成為新的機器人。

研究人員說,此一「成就」仍在十分粗淺,有如1940年代的電腦,還談不上實用價值,不過,結合分子生物學和人工智能的技術,有朝一日可能對人體和環境發揮一大堆功用,例如,收集海洋裡面的塑膠微粒、觀察植物的根部、改進人體再生醫學。

研究刊載於29日出刊的「美国國家科學院院刊」。

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