美國科學家團隊去年通過提取非洲爪蟾的幹細胞，創造出史上首個「活體機械人」Xenobots。如今，他們震驚地發現它能夠進行自我繁殖了，而且是以一種全新的生物繁殖方式。
美國佛蒙特大學、塔夫茨大學和哈佛大學威斯研究院的研究人員11月29日在《美國科學院院報》（PNAS）上發表論文，展示Xenobot自我繁殖的方式。Xenobots最初是一個由大約3000個細胞組成的球體，可以繁殖，但會很快消亡。為了使其繁殖更高效，研究人員借助人工智能測試了數十億種體型，最終將Xenobots母體確定為「C形」，外觀酷似80年代的電子遊戲「食鬼」的角色Pac-Man。
顯微鏡下的C形Xenobot活體機械人（右）從「口中」吐出新Xenobot活體機械人。網上圖片
綜合美國有線電視新聞網、《衛報》、《每日郵報》報道稱，這種「異形機械人」不同於傳統意義上的機械裝置機械人，其本質仍是生物體，用非洲爪蟾胚胎中提取的幹細胞培植而成，長度不到1毫米，但比微生物大得多。起初，這種機械人無法實現「系統性繁殖」，後來研究人員發現，球形Xenobot在特殊情況下偶爾會通過「動力複製」方式繁殖，即將大量細胞聚集在一起形成新個體。這種現象以往只會出現在分子層面，人類從未在細胞或生物體層面觀察到這種繁殖方式。研究人員隨後利用人工智能（AI）程序測試了數十億種體型，包括三角形、正方形、星形等，並在幾個月後設計出如同Pac-Man的「C形」Xenobot。這種機械人的繁殖效率明顯高於球形機械人。
unsplash示意圖
「C形」Xenobot能夠在培養皿中找到微小的幹細胞並將數百個幹細胞聚集在「嘴（指C型的缺口）」裏，幾天後這組幹細胞就會「吐出」新Xenobot活體機械人，並重複這種繁殖行為。
塔夫茨大學生物學教授萊文（Michael Levin）表示，他對這種狀況深感震驚，雖然青蛙本身具有繁殖方式，但是處於新環境之中的幹細胞顯然也「想出」了一種新的繁殖方法。
據報道，去年初美國研究人員首次公布Xenobots的存在時，很多人就擔心這種機械人會成為人造怪物，目前得知它們已學會自我繁殖，公眾疑慮更深。研究人員則回應謂，這些機械人目前都被嚴格控制在實驗室內部，且能夠生物降解，銷毀起來很容易。
顯微鏡下的C形Xenobot活體機械人（右）從「口中」吐出新Xenobot活體機械人。網上圖片
Xenobot目前還沒有實際用途，但研究人員表示這種將分子生物學與AI技術相結合的模式具有很大發展潛力，可以用於製造更先進的生物工具，例如能夠從海洋中回收微塑膠顆粒的生物機械人等。此外，「活體機械人」在醫療領域應用前景廣闊。一些藍圖將Xenobot設計為帶有中空結構的個體，可以攜帶微小物體到人體內部的指定位置，有望實現精準釋放藥物，而不損傷健康組織。
顯微鏡下的C形Xenobot活體機械人（右）從「口中」吐出新Xenobot活體機械人。網上圖片及unsplash示意圖
