活体机器人诞生 , “五竹叔”要来了吗? 新京报
资料图 不是科幻、不是电影、不是《庆余年》 , 全球首个用细胞做成的活体机器人 , 真的诞生了 。 日前 , 《美国科学院院报》发表来自美国佛蒙特大学和塔弗茨大学团队的最新研究成果 , 他们设计出了一种可编程生物 , 被命名为Xenobot(异形机器人) 。 论文作者邦加德对这种人造生命做了定义:“它们既不是传统的机器人 , 也不是已知的动物物种 。 这是一种活的、可编程的有机体 。 ” 活体机器人:计算机编程创造的生命 这种不到1毫米的人造生命是由非洲爪蛙心脏细胞(收缩细胞)和表皮细胞(被动细胞)结合而成 , 具有多种生命特质 , 如可以在水性介质中移动、具有自我修复能力、可自行生物降解 。 最厉害的是 , 即便把生物机器人切成两半 , 它不仅能把自己缝合起来 , 还能继续活动 。 而且 , 它们不只是能直线行进 , 也能转圈 。 研究人员在显微镜下先将胚胎细胞切开 , 细胞被切开的两个部分 , 单独进行培养 。 而后将两种细胞拼凑在一起 , 采用的是细胞的自然倾斜度相互粘附方式 。 研究人员再观察它们独特的结构如何与行为对应 。 这些数据再发送给计算机科学家团队 , 计算机团队用数据根据进化算法构建一个模型 , 按照计算机模拟出的设计 , 用镊子和电极对细胞进行“雕琢” , 重塑的细胞展现出其生物特性 。 创造这种生物机器人有什么作用呢?研究人员的回答是 , 清理海洋中的微塑料污染 , 作为可生物降解的药物输送机器人等 , 而且 , 未来的作用也将是无限的 。 Xenobot首先不同于机械机器人 , 后者是由机械装置或微型材料创造的 , 如纳米机器人 , 其功能也可以清除血栓、定点给药等 , 但终究是一种机械装置 , 并不具有生物特性 。 Xenobot也不同于普通人造细胞 。 2010年 , 美国克雷格·文特尔私立研究所的一个20多人的科研团队 , 研发出了地球上首例人造细胞 , 取名为辛西娅;2018年 , 英国《自然》同时在线发表了美国和中国研究人员的2篇论文 , 都是将酵母染色体融合的成果 , 中国的研究人员创造了一种新的人工合成酵母 。 这次产生的Xenobot比此前人工合成的人造生命进步了很多 。 最大的进步在于 , 它是由生命演化和计算机编程功能结合而成 , 此前的人造生命则纯粹是生物合成 。 它的出现证明了一个理论——生命具有多种形式 。 迄今 , 既有“如吾所识的生命” , 包括人类已经认识的各种生命 , 动植物、微生物等;也包括“如其所能的生命” , 比如可能存在的外星生命和人类创造的数字生命和人造生命等 。 异形机器人也是地球上从未出现过的 , 由人创造出来的另一种(微)生命 。 立法管理 , 要跟上技术进步的步伐 本质上 , 这个异形机器人是生物的 , 但在设计过程中采用了计算机设计模型 , 模拟了生命演化的自然进程 。 而且 , 它的体积比过去创造的人造生命大了很多 , 接近1毫米 , 而人工酵母则只有2-10微米 , 因此xenobot能完成的工作和功能也会远远高于酵母 , 如可以清理微生物污染和输送药物等 。 但是 , 它们是否会对人类社会造成威胁 , 如可能成为生物武器呢?这可能就是人们感到恐惧的原因 。 毕竟如果细胞可以通过计算机编程创造出来 , 那能量更大的活体机器人 , 甚至像小说《庆余年》那样看似与常人无异的机器人 , 或许也正在路上 。
五竹叔 《庆余年》剧照 早在2010年美国的文特尔等人创造出辛西娅时 , 美国就进行过多个领域和部门的听证会 , 要求文特尔等人全面解释人造生命的正反两方面的意义和应用 。 听证会对合成新生命提出了13个方面的问题 , 其中包括 , 为什么要合成人造细胞(生命);人造生命的潜在用途是什么;合成生物的风险有哪些;有什么准备好的保护、控制措施以防止人工生命偶然地向环境释放等 。 针对人工合成新生命的安全问题 , 研究人员表示 , 合成生物学与很多基因组技术一样 , 既能产生有益的生物工程微生物 , 也有可能创造对人类及环境有害的微生物 , 这类技术可能被拥有广泛资源的邪恶者所利用 。 不过 , 大自然本身就是一名已经存在的“科学家” , 也在时刻创造可对人类造成极大危害的微生物 。 对于人工新生命 , 或许不必大惊失色、避之不及 。 关键问题在于 , 通过立法管理 , 对这种技术的应用予以严格限制 , 以防止其失控 。 科学在探索人类边界的道路上越走越远 , 如今几乎每一项科学发现都连着社会伦理的问题 , 意识到可能的危害 , 并及时设立相关规则 , “人造生命”才能为我所用 。 □张田勘(专栏作者)
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