數(shù)十億年來，生物體為了延續(xù)生命，已經(jīng)進(jìn)化出多種繁衍方式。近日，美國(guó)佛蒙特大學(xué)和塔夫茨大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種全新的生物繁殖方式，并利用這一發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了有史以來第一個(gè)可自我繁殖的活體機(jī)器人——Xenobots 3.0，未來或可為外傷、先天缺陷、癌癥、衰老等提供更直接、更個(gè)性化的藥物治療。研究結(jié)果發(fā)表在29日《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。

　　去年，該研究團(tuán)隊(duì)用非洲爪蟾早期胚胎中的皮膚和心臟細(xì)胞組裝成一種全新的生命形式，創(chuàng)造出全球首個(gè)活體機(jī)器人“Xenobots（異種機(jī)器人）”。它們可在耗盡能量之前獨(dú)立移動(dòng)約一周，同時(shí)可自我修復(fù)并自然分解。今年3月，Xenobots 2.0活體機(jī)器人問世，其能夠使用像頭發(fā)一樣的纖毛“腿”自行推進(jìn)，在一個(gè)表面上快速移動(dòng)。此外，它還有記錄信息的能力。 

　　此次全新升級(jí)的Xenobots 3.0僅有毫米寬度，既不是傳統(tǒng)的機(jī)器人，也不是一種動(dòng)物，而是活的、可編程的有機(jī)體。 

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，如果將足夠多的異種機(jī)器人放置在培養(yǎng)皿中彼此靠近，它們會(huì)聚集并開始將其他漂浮在溶液中的單個(gè)干細(xì)胞堆疊起來。于是，多達(dá)數(shù)百個(gè)干細(xì)胞在它們?nèi)缤远谷诵螤畹摹白臁敝薪M裝了“嬰兒”異種機(jī)器人。幾天后，這些“嬰兒”就會(huì)變成外觀和動(dòng)作都跟母體一樣的新異種機(jī)器人。然后這些新的Xenobots可再次出去尋找細(xì)胞，并建立自己的“副本”，就這樣周而復(fù)始，不斷復(fù)制。 

AI設(shè)計(jì)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(xì)胞——“后代”（綠色）。圖片來源：道格拉斯.布萊克斯頓和山姆.克雷格曼 

　　該研究主要作者、美國(guó)佛蒙特大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)和機(jī)器人學(xué)教授喬什.邦加德說，異種機(jī)器人最初是球形的，由大約3000個(gè)細(xì)胞組成。分子水平上的動(dòng)力學(xué)復(fù)制是眾所周知的，但以前從未在整個(gè)細(xì)胞或生物體的水平上觀察到過，而此次Xenobots 3.0的復(fù)制正是運(yùn)用了這一機(jī)制。 

Xenobots 3.0的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)（左起）：?jiǎn)涛?邦加德，佛蒙特大學(xué)；邁克爾.萊辛，塔夫茨大學(xué)和哈佛大學(xué)Wyss研究所；道格拉斯.布萊克斯頓，塔夫茨大學(xué)；山姆.克雷格曼，塔夫茨大學(xué)和哈佛大學(xué)Wyss研究所。圖片來源：塔夫茨大學(xué) 

　　邦加德介紹說，為了讓異種機(jī)器人在此類復(fù)制中更有效，研究人員利用人工智能技術(shù)測(cè)試了數(shù)十億種體型，最終塑造出類似吃豆人一樣的C形狀，這種形狀能夠在培養(yǎng)皿中找到微小的干細(xì)胞，聚集并完成復(fù)制。 

　　雖然自我繁殖的生物技術(shù)用途令人擔(dān)憂，但研究人員表示，這些機(jī)器人完全被封裝在實(shí)驗(yàn)室中，是可生物降解的，很容易被消滅，并經(jīng)過了美國(guó)聯(lián)邦、州和機(jī)構(gòu)各級(jí)倫理專家的審查。 

　　邦加德表示，這種分子生物學(xué)和人工智能技術(shù)結(jié)合的成果或可用于人體和環(huán)境中的許多任務(wù)，例如收集海洋中的微塑料、檢查根系和再生醫(yī)學(xué)等。