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“吃豆人”形态的活体机器人，“吞”下去细胞造出来新娃

大家好，我是爱玩吃豆人的三三。

科学家们发现了一种全新的生物繁殖方式，并以此造出了有史以来第一批会自我复制的活体机器人。它们形似“吃豆人”，看起来只是一个个毫米大小、平平无奇的细胞团，但其实小小的身躯背后隐藏着大大的能量，它们能自己主动找到细胞并将其聚集在一起，从而“生出”自己的后代。科学家给它们起了个很酷的名字——“Xenobot”

Xenobot是什么？

Xenobot既不是传统的机器人，也不是已知的生物物种，它是一种有生命的、可以编程的有机体。它们诞生在实验室里，科学家们将非洲爪蟾的胚胎干细胞提取出来，再对这些被分离出来的单个细胞进行孵育，诱导它们进一步分化成皮肤细胞和心肌细胞，最后使用微型镊子和电极，在显微镜下将个细胞连接成计算机设计好的形状。这些细胞在被按不同比例组装后，甚至开始一起“工作”。皮肤细胞相对佛系一些，形成了比较稳定的支撑结构，而心肌细胞则十分活跃，它们负责提供动力，调控运动的方向。科学家们保留了能按他们的设计来运动的细胞组合，最终设计出在实验环境中，可以运动数天到数周不等的活体机器人。令人感到惊讶的是，这些活体机器人不仅会自行移动，甚至可以在被切开后，短时间内完成自我修复。

Xenobot是如何“生娃”的？

虽然Xenobot能自主运动和自愈，但它确实没有大脑和神经系统，显然不具备自我意识，更无法像一般的动植物一样完成正常的繁衍生殖活动。那他们究竟是如何“生娃”的呢？答案是“吃”下细胞“吐”出新娃。组成Xenobot的干细胞们具有非洲爪蟾的基因组，但他们并没有变成小蝌蚪。科学家们在Xenobot母体所在的培养皿中，添加新的干细胞，Xenobot母体会游动“吃下”这些细胞，在“嘴巴”里造出新的Xenobot。具体来说，是Xenobot通过细胞团表面的纤毛，将培养皿中的干细胞聚集在一起，堆积形成一个比第一代更小的全新细胞团。这个子代也会长出自己的纤毛，能自主运动自我复制。科学家们将它与母体分离，放入一个全新的培养皿中，这个培养皿里同样含有大量干细胞，我们的第二代Xenobot“宝宝”又会继续游动并聚集它们，重复第一代的步骤，继续创造新的细胞团。

为什么选择“吃豆人”形态？

可惜的是，之前的实验结果显示，常规球形结构的Xenobot持续繁殖的能力很差，平均只能完成1-2代的复制。科学家们没有放弃，他们又进一步的发现Xenobot的形状会影响它们的运动和聚集行为，通过在计算机里进行了数十亿次模拟，模拟的形状有三角形、正方形、金字塔形、海星型等，最终“吃豆人”成为了被程序选中的形状，被程序认为更加符合“运动学”复制模式。“吃豆人”们平均能繁衍3代，比球形Xenobot多了1.5倍，而且“吃豆人”产生的“子孙”们直径也比球形Xenobot的后代大了一半。“吃豆人”形态的背后有很多值得进一步研究的秘密，或许正如科学家们在《美国国家科学院院刊》研究中所写的那样：“生命在表面之下隐藏着令人惊讶的行为，等待被发现。”

这些研究可能会令你感到惊喜，但也有一些人为此感到十分担忧，他们害怕自我复制的生物技术会成为潘多拉魔盒，一旦打开会造成无法估量的风险。科学家们认为没必要对此如此紧张，Xenobot目前只有毫米大小，且仅限于实验室内，可以被轻易销毁。

未来如果能更深入的了解Xenobot这样的可编程有机体，或许可以更为精准的预测，甚至控制细胞群体的行为，将其运用于再生医学领域，找到解决创伤、出生缺陷、癌症甚至衰老的方法。除此之外，人类和AI的合作也值得期待。也许未来有一天，我们告诉人工智能需要怎样的一种生物工具，人工智能就会根据我们的指令快速生成解决方案。这如果成为现实，研发疫苗的时间或许可以被大大缩短。不得不说，在病毒肆虐的今天，实在是很让人期待呢。

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