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科学家创造了地球首个具有生命的机器人,会对人类生存产生威胁吗

科学家创造了地球首个具有生命的机器人,它们的发展超乎想象

在许多的科幻作品中,机器人都是其中主要的角色之一,他们和人类并无二致,拥有自己的思维、情感。

而这样的机器人正在离我们不远。

《人工智能》里的机器人小男孩

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。”

这是地球上50亿年以来首个诞生的活体机器人,也是人类首个创造的生命,在某种意义上来说,人类已经成了“神”。

Xenobot的创造过程

细胞是非专业细胞,具有发展为不同细胞类型的能力。研究团队通过计算机来设计生物,如何通过计算机来设计生物呢?

计算机为生物构造块(皮肤和心肌)的动力学建模,并像乐高积木一样使用它们来构建不同的生物解剖结构。进化算法会从大量随机设计开始,迭代删除最差的设计,将其替换为更好的设计。这是计算机内部的“适者生存”的进化。然后选择虚拟现实中最合适的设计,用真实的生物组织构建出来。

而这种仅为0.7毫米的人造生命就是透过超级计算机运行的“演化式算法”所设计,该活体机器人由佛蒙特大学研究人员利用该校的“深绿”超级计算机设计,然后由塔夫茨大学的生物学家完成组装和测试。研究团队利用“演化式算法”,根据设定的任务(如朝着一个方向移动),基于青蛙皮肤和心肌细胞生物物理基本规则,为新的生命形式创建了数千个候选设计方案,并从中选取出最有前途的方案进行测试。他们收集了非洲爪蛙的胚胎干细胞,将其分离成单个细胞进行培养,形成皮肤细胞和心脏细胞,然后使用微型镊子和电极,将这些细胞切割并按设计方案进行连接。这些细胞被切割并重塑成由超级计算机设计的特定“身体形态”,即“自然界从未见过的形态”。从而重组成了一种全新的生命形式,

从论文里可以看出,青蛙皮肤(下图中绿色部分)和心肌(红色部分)。两者均来自从囊胚期非洲爪蟾胚胎细胞。这些组织会自然生长出纤毛,但是它们除去了纤毛,产生了会步行(而不是会游泳)生物。

之所以将它们定义为生物,这些生物机器人预先装载了自己的脂质和蛋白质沉积物食物来源,使它们能够生存一周以上的时间,在营养丰富的环境中,它们的寿命甚至可以长达几周,之后停止功能(就合成生物学结构的安全性而言,这是一个积极的特征)。

尽管像地球上的大量生物一样,它们没有大脑,但表现出了功能性行为,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。,除此之外它们还可以协同工作。虽然它们无法繁殖,但是有些自然发育的生物也不能繁殖。

切开后可自愈

它们和我们传统意义上认知的机器人也并不一样,它们没有闪亮的齿轮或机械臂。取而代之的是,它们看起来更像是一团移动的肉团。

显微镜下,这些小小的“肉团”在液体中忙个不停,时而向前,时而往后,时而转圈圈。只要往其中滴入一些细胞碎屑,它们就会将碎屑聚拢成一堆。如果在某个小“肉团”的背上轻弹一下,它就会立即躺倒,像只四脚朝天的乌龟。

它们的行为令人联想起追逐猎物的扁虫和水熊虫。水熊虫体型虽小,却五脏俱全,能完成一系列复杂行为。

研究人员表示。Xenobots可用于清除放射性废物,在海洋中收集微塑料,在人体内部运输药物,甚至进入我们的动脉以清除斑块。活体机器人可以在水性环境中存活几天甚至几周,而无需额外的营养,这使它们适合体内药物输送。

除了这些直接的实际任务,活体机器人还可以帮助研究人员更多地了解细胞生物学,从而为人类健康和长寿的未来发展打开大门。

研究团队表示:一旦我们弄明白细胞在合适的刺激条件下,可以构建哪些特别的结构,对于“再生性医疗”的研究就可能取得新的重大突破,而且会推动机器人、通讯系统和AI平台的新研究。

目前的长期目标是:弄清活体细胞构建特殊结构的能力,并利用这个能力解决现有微操技术无法直接解决的难题(比如构建人造眼、人造手等)。

但是我们要知道的一点就是,这些机器人的长度之所以不到一毫米,是因为科研人员通过计算机将它们等比例缩放的结果,如果有一天一些科学家制造出了和人类同等体积的活体机器人,那么人类该如何对待?

研究团队也坦言这项工作引发道德问题,特别是考虑到未来的“活机器人”可能具有神经系统,并具有认知能力,进而变得更加活跃,研究团队也同时强调不太担心会对人类构成威胁。

不过科研人员也的确观测到一些奇怪的现象,尽管它们是被研究人员编辑、表现出特定行为的机器,但这些没有大脑的“肉团”的行为非常诡异。“它们会时不时地改变自己的运动方式。”如果遇上了其它单独存在的细胞,它们便会将这些细胞驱赶、聚拢到一处。两个Xenobots可能会与对方结合,如同一对“神仙眷侣”。如果Xenobots中间有个洞,甚至还能拾起其它物体、带着它四处移动。

另外这些xenobot是由人类创造,但是创造者也不知道xenobot的细胞(或者说所有细胞)是如何互相交流、产生各种复杂行为的。也就是说xenobot的发展超乎了创造者的想象!

这让人不得不思考,当活体机器人不断发展,人类作为它们的“上帝”,能否彻底驾驭它们呢?1940年科幻作家阿西莫夫提出了著名的机器人三原则:

第一条:机器人不得伤害人类,或看到人类受到伤害而袖手旁观.

第二条:机器人必须服从人类的命令,除非这条命令与第一条相矛盾。

第三条:机器人必须保护自己,除非这种保护与以上两条相矛盾。

随着科技的发展,不知道是不是会有哪位科学家跨过这条禁忌之门,从而打开潘多拉魔盒,将人类带向未知的未来呢?

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