世界上第一个活的和自我繁殖的机器人像吃豆人一样繁殖

异种机器人由非洲爪蛙（Xenopus laevis）的干细胞组成，它的名字取自于此，其宽度不到一毫米（0.04 英寸）。这些小球于 2020 年首次被发现，此前实验表明它们可以移动、集体合作和自我修复。

现在，佛蒙特大学、塔夫茨大学和哈佛大学 Wyss 生物启发工程研究所开发它的科学家们说，他们发现了一种全新的生物繁殖形式，不同于科学上已知的任何动物或植物。

它让我大吃一惊，”参与这项新研究的塔夫茨大学生物学教授兼艾伦探索中心主任迈克尔莱文说。

“青蛙有一种它们通常使用的繁殖方法，但是当……它从胚胎的其余部分释放（细胞）并让它们有机会弄清楚它们在新环境中的情况，而不仅它们想象一种新的运动方式，但他们似乎也发现了一种新的繁殖方式。”

干细胞是具有发育成不同类型细胞能力的非特化细胞。为了制造这些机器人，研究人员从青蛙胚胎中提取了活干细胞并让它们孵化。没有基因操作。

“大多数人认为机器人是由金属和陶瓷制成的，但与其说是人类是由什么构成的，不如说是他们的所作所为，代表人类单独行动，” 佛蒙特大学计算机科学和机器人专家教授、该研究的主要作者乔什邦加德说。

通过这种方式，它是一个机器人，但它显然也是一个由非转基因青蛙细胞制成的有机体。

邦加德说，他们发现异种机器人最初是球形的，由大约 3,000 个细胞组成，可以繁殖。但它很少发生，而且只在特定情况下发生。 Bongard 说，异种机器人使用“动力学转录”——一种已知发生在分子水平的过程，但以前没有在细胞或整个生物体的规模上观察到。

在人工智能的帮助下，研究人员随后测试了数十亿种体型，以使异种机器人在这种类型的复制中更高效。这台超级计算机呈 C 形，看起来像 80 年代的电子游戏《吃豆人》。他们发现他能够在培养皿中找到微小的干细胞，在他的嘴里收集了数百个干细胞，几天后这束细胞变成了新的异种机器人。

父母旋转一个大的干细胞球，这些干细胞成熟为一个新的异种机器人。

Bongard 说：“人工智能并没有按照我们通常认为的编写代码的方式对这些机器进行编程。它塑造、雕刻并创造了这个吃豆人形象。”

“Shape 的核心是软件。Shape 会影响异种机器人的行为，从而放大这个令人难以置信的惊人过程。”

Xenobots 是一项非常早期的技术——想想 1940 年代的计算机——它还没有任何实际应用。然而，研究人员表示，这种分子生物学和人工智能的结合可用于身体和环境中的一系列任务。这可能包括在海洋中收集微塑料、检查根系和再生医学等。

虽然生物技术自我繁殖的潜力可能令人担忧，但研究人员表示，这些活机器完全包含在实验室中，很容易被扑灭，因为它们是可生物降解的，并受到伦理专家的监管。

该研究部分由国防高级研究计划局资助，该局是一个监督军事技术开发的联邦机构。

“如果我们利用这种可塑性和细胞解决问题的能力，可以实现很多事情，”邦加德说。

该研究于周一发表在同行评审的科学期刊 PNAS 上。