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「机器人」首个活体机器人！全部由细胞构成，可自发运动、自我修复( 二 )


「机器人」首个活体机器人！全部由细胞构成，可自发运动、自我修复
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研究人员会继续培养干细胞 ， 然后诱导它们分化 ， 最后变成活体机器人的关键组成单元——皮肤细胞和心肌细胞 。 两种细胞按什么比例混合 ， 组合成什么形式 ， 都是按照计算机模型给出的结果来执行的 。 皮肤细胞更像是结构的支撑单元 ， 负责稳定整个活体机器人的结构；而心肌细胞则负责提供动力 ， 它们会根据细胞的组合形式来调控运动的方向 ， 并决定前进还是后退 。
如果某一种细胞团块能够运动 ， 也可以控制 ， 那么这个细胞组合就会被保留下来 ， 研究人员也会重新将这个组合的相关数据输入计算机模型进行优化 。 而那些不能按照研究人员要求运作的细胞团块则会被放弃 。
最终 ， 研究人员根据计算机模拟的结果 ， 制造出了能够运动 ， 而不需要额外能量和动力的活体机器人 。 在研究人员提供的水环境中 ， 活体机器人能够运动数天到数周 ， 它们的能量完全来自细胞本身 。 而一旦能量用完 ， 这些活体机器人就成为了一团死细胞 ， 可以被降解 。
「机器人」首个活体机器人！全部由细胞构成，可自发运动、自我修复
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活体机器人的自我移动轨迹
尽管没有大脑和神经系统控制 ， 这些活体机器人都会以令人惊讶的方式运动 。 它们会不断改变自己的运动轨迹 ， 并且不同的活体机器人有着不同的移动方式 。 最神奇的是 ， 即使研究人员用刀将一个活体机器人切开 ， 它也能立即自我修复 ， 重现了科幻电影《终结者》里那些机器人受伤后自愈的表现 。
超越机械机器人
这项研究展示了多个活体机器人模型 ， 有一些甚至能够自发地转圈 ， 几个活体机器人甚至会自发聚集到一起 ， 推动药丸往前走 。 还有一些活体机器人的中间带一个小孔 ， 在这个小孔中 ， 研究人员可以添加药物或者其他分子 ， 让活体机器人带着药物或分子往前走 。 “这相当于是一种用电脑设计出来的活体的药物传递系统 ， ”研究主要参与者、美国佛蒙特大学计算机科学和复杂系统中心的Joshua Bongard教授表示 。
「机器人」首个活体机器人！全部由细胞构成，可自发运动、自我修复
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随着活体机器人的出现 ， 许多领域的技术将可能迎来变革 ， 比如让活体机器人带着药物定向地向病灶传递药物 ， 又或者在污染水体中搜寻化学物质 ， 在海洋中收集微塑料颗粒 。 并且 ， 这种机器人的出现也给传统的生物学家抛出了一个关键问题：在活体机器人中 ， 细胞究竟是怎么进行交流的？
在活体机器人中 ， 细胞受损了会自我修复 ， 精密度堪比科幻电影；而同类型的活体机器人碰到一起后会聚集成团块 ， 共同协作 。 细胞之间是如何进行如此完美地交流 ， 这正是研究人员下一步想要破解的 。 “活体机器人已经出现了 ， 现在最重要的是 ， 我们怎样能控制它 ， ”论文的主要作者Michael Levin表示 。
【「机器人」首个活体机器人！全部由细胞构成，可自发运动、自我修复】在研究人员眼里 ， 活体机器人百分之百都是蛙类的DNA ， 但是它又不是青蛙 。 现在这些爪蟾的细胞已经成为了组建“新物种”的模块 ， 你很难想象它们能有多少种组建方式 。 “它们有着现代钢铁机器人做不到的本领 ， ”Levin说 。


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