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世界上第一台利用青蛙细胞和人工智能创造的“生命机器”

用两栖类干细胞制造了直径为650至750微米的制造四足动物,仅比销的头部小一点。
用两栖类干细胞制造了直径为650至750微米的制造四足动物,仅比销的头部小一点。
图片:©塔夫茨大学Douglas Blackiston)

当您从青蛙胚胎中获取细胞并将其生长为通过算法“进化”的新生物时,会发生什么?您会得到研究人员称之为世界上第一台“生命机器”的东西。

虽然原来 干细胞 来自青蛙-非洲爪蛙, 非洲爪蟾 -这些所谓的异种机器人与任何已知的两栖动物都不相似。一项新的研究显示,这些微小的斑点只有0.04英寸(1毫米)宽,由生物学家组装成活体组织制成,这些活体由计算机模型设计而成。

这些科学家最近报道,这些活动生物可以独立和集体移动,可以自愈,一次可以存活数周,还可以潜在地用于在患者体内运输药物。

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佛蒙特大学的计算机科学家和机器人专家Joshua Bongard共同研究说:“它们既不是传统的机器人,也不是已知的动物物种。” 在声明中说 。 “这是一类新的人工制品:一种活的可编程生物。”

算法塑造了 演化 的异种机器人。这项研究的主要作者,佛蒙特大学计算机科学系的进化机器人学博士候选人萨姆·克里格曼说,它们从皮肤和心脏干细胞生长成数百个细胞团,这些细胞以心肌组织产生的脉冲运动。 。

克里格曼告诉Live Science:“没有遥控器或生物电的外部控制。这是一个自主的代理人,几乎就像是发条玩具。” 

生物学家为自主异种机器人提供了计算机限制,例如其组织的最大肌肉力量以及它们如何在水环境中运动。然后,该算法产生了几代微小生物。性能最佳的机器人将在算法内部“复制”。就像进化在自然世界中一样,最不成功的形式也会被计算机程序删除。

克里格曼说:“最终,它能够为我们提供实际上可以转移到真实单元的设计。这是一个突破。” 

然后,研究作者将这些设计变为现实,将干细胞拼凑在一起,形成了由进化算法设计的自供电3D形状。皮肤细胞将异种机器人束缚在一起, 心脏组织 这项研究表明,在它们“身体”的特定部位,“机器人”可以在培养皿中的水中推进数天甚至数周,而无需额外的营养。克里格曼说,这些机器人甚至能够修复重大损坏。

他说:“我们将活着的机器人几乎切成两半,它的细胞自动拉回了身体的拉链。”

研究合著者迈克尔·莱文(Michael Levin)说:“我们可以想象这些生活机器人的许多有用应用是其他机器无法做到的。” 再生与发育生物学中心 在马萨诸塞州塔夫茨大学就读。这些措施可能包括针对有毒的溢出物或 放射性的 莱文在一份声明中说,污染,收集海洋微塑料或什至从人的动脉中挖出斑块。

模糊化机器人与活生物体之间界限的创作是科幻小说中的热门话题;想想“终结者”电影中的杀手机器或 来自《银翼杀手》世界的复制品莱文说,可以理解的是,所谓的活机器人以及使用技术创造活生物的前景引起了一些人的关注。

莱文说:“这种恐惧并非不合理。” “当我们开始搞一些我们不了解的复杂系统时,我们将得到意想不到的后果。” 

他补充说,尽管如此,建立在诸如异种机器人之类的简单有机形式上也可能导致有益的发现。

莱文说:“如果人类要生存到未来,我们需要更好地了解简单规则如何以某种方式出现复杂的特性。”

调查结果于1月13日在线发表在该杂志上 美国国家科学院院刊.

最初发表于 世界科学 .

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5条留言 论坛评论
  • Truthseeker007 2020年1月22日05:30
    如果我们自己这样做,那么就没有理由使用尼安德特人过去无法创造出更先进的种族。
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  • Truthseeker007 2020年1月22日05:30
    上丘 said:
    我认为制造这些机器人不是一个好主意。请注意七龙珠Z。细胞会摧毁一切。这将在几年后发生。

    我确实认为具有AI的机器人这是一个非常糟糕的主意,当A.I变得比我们看上去更聪明时。
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  • Keefer2004 2020年1月26日23:16
    上丘 said:
    我认为制造这些机器人不是一个好主意。请注意七龙珠Z。细胞会摧毁一切。这将在几年后发生。
    我在想同样的事情。像现在这样的机器人对我来说很好,但是我对它们很可能演变成什么样而感到恐惧。我总是告诉人们:“这是世界末日电影中无数终结者的开始方式”,但没人会听。
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  • Keefer2004 2020年1月26日23:17
    Truthseeker007 said:
    如果我们自己这样做,那么就没有理由使用尼安德特人过去无法创造出更先进的种族。
    这是一个两难的境地。到目前为止,还没有人能回答这个问题。也许恐龙创造了我们?
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  • Truthseeker007 2020年1月27日04:35
    Keefer2004 said:
    这是一个两难的境地。到目前为止,还没有人能回答这个问题。也许恐龙创造了我们?

    那是很有可能的。我愿意接受所有有意义的可能性。我不确定时间是什么,但是如果恐龙在这里已经有数百万年的历史,并且某些进化是正确的,那么其中的一部分应该进化为聪明的生物。我的意思是毕竟他们说我们是从猿类进化而来的,但仍未找到缺失的环节。
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