天網誕生?世界上第一個可自我繁殖活體機器人,切割后可自我修復

地球生命自誕生至今數十億年來,生物體已經進化出多種復制方式,從植物萌芽到有性動物、再到病毒入侵等等。現在,科學家們發現了一種全新的生物繁殖形式——人工智能 (AI) 和生物學的非凡結合的產物。

發表于《美國國家科學院院刊》上的一項研究結果表明,美國佛蒙特大學、哈佛大學和塔夫茨大學的生物學家和計算機科學家利用青蛙細胞,創造了 世界上有史以來第一個可以自我繁殖的毫米級「活體機器人」——Xenobots 3.0,未來或可為外傷、先天缺陷、癌癥和衰老等問題提供更靈活的解決方案。

聽起來似乎不錯,但這個創新性的突破發明令不少人擔憂: 天網準備激活了?

世界上第一個可自我繁殖的活體機器人!

很長一段時間以來,科學家一直認為我們已經找到了地球生命可以繁殖或復制的所有方式。但是塔夫茨大學生物學家邁克爾·萊文(Michael Levin)在非洲爪蟾(Xenopus laevis,南非的一種水生青蛙)中發現胚胎細胞會發育成皮膚,阻擋病原體并重新分配黏液。簡單來說,這些細胞具有青蛙的基因組,但它們不會變成蝌蚪,而是利用集體智慧和可塑性,去做一些令人震驚的事情。而這種「復制方式」,是科學家以前從未觀察到的事情。

正如科學家所說的,生命在表面之下隱藏著令人驚訝的行為,等待被發現。由塔夫茨大學、佛蒙特大學和哈佛大學的生物學家、計算機科學家組成的團隊于2020年開始通過提取非洲爪蟾胚胎種的干細胞設計生物機器人「Xenobots」——由大約 3000 個細胞組成、0.7毫米寬的球體,創造了一種以前在自然界中不存在的生命形式。

在團隊最初的預想中,Xenobots可以進行自我復制,但激活后細胞很快開始死亡。到Xenobots 2.0時,機器人已可利用毛發狀「腿」在線性或圓形方向推動自己,細胞能量可支持其存活10天并具有保持記憶的能力。更神奇的是,將它劈開兩半也能自己縫上。

到Xenobots 3.0時,團隊想知道是否有辦法讓生物體本身進行繁殖。他們以進化算法的形式向佛蒙特大學的 Deep Green 超級計算機集群提出了這個問題。對數十億個形狀進行了測試,以確定哪些東西可以讓這些機器人進行復制,經過數月的分析,超級計算機提出了一個熟悉的想法:吃豆人。

所以研究團隊設計了吃豆人形狀的「母體」活體機器人。在培養皿內,這些機器人可以游到單個細胞中并一次吃掉數百個。在母體機器人的類似吃豆人的嘴里呆了幾天后,這些細胞變成了新副本的「異種機器人」。接著新副本再次出擊,并建立自己的「新副本」。

換句話來說,Xenobots 3.0是一個可自行繁殖的毫米級機器人,而且它們也可以在損壞后自行修復。

研究團隊在描述Xenobots時表示, 它既不是傳統的機器人,也不是已知的動物物種,而是一種新型的人工制品:一種活的、可編程的有機體。團體認為它未來會給醫學帶來幫助,可能由患者自己的細胞構建,以修復組織或靶向癌癥。而且死后可生物降解,活體機器人在塑料或金屬制成的技術方面具有優勢。

活體機器人:Hello World?

一部分人對Xenobots的前景感到興奮:幾乎可以在地球上的任何環境中執行任務,甚至可以在太空的真空中,甚至在其他行星、衛星或小行星上。這些異種機器人不是構建出來的,而是一旦設計完善,為每項特定任務而生長,不需要貴金屬或稀有礦物或極其精確的工程,而只需要一大桶的營養液。

但也很多人對自我復制生物技術的概念感到擔憂,甚至恐懼——科幻電影《終結者》里「天網」被激活了嗎?

自從艾薩克·阿西莫夫 (Isaac Asimov)在 1940 年代發表他的機器人學三定律以來,機器人技術的倫理和道德問題一直是一個嚴肅的話題。當然,當時還沒有人工智能這種東西,即使在今天,人工智能也沒有自我意識,可能永遠也不會真正的意識。至少,即使在今天的超級計算機中也沒有真正的人工智能。

事實上,那些超級計算機以及量子計算機——是完全無機的、由鋼鐵、硅和大量稀土礦物制成的電能驅動的機器。它們可以通過編程來模仿甚至「學習」,但可能永遠無法真正理解,更不用說感覺了。

然而,異種機器人是一碗完全不同的原始湯。它們是在沒有神經系統的情況下制造的嗎?如果它們沒有神經系統,考慮到它們是使用來自具有神經系統的動物的胚胎遺傳物質構建的,它們是否對進化免疫?如果它們有神經系統,多久會開始有感覺?多久會開始思考?未來會不會有一天以「Hello World」的形狀向世界宣告存在?

對此,團隊中來自佛蒙特大學計算機科學家和機器人專家 約書亞?邦加德(Joshua Bongard)表示:我并不擔心這個,這些毫米大小的活體機器人鎖在實驗室里很安全,也很容易死亡,而且經過聯邦、州等多方面機構科學家的審查。相反,下一次的疾病大流行、氣候暖化帶來的威脅風險反而更高,我們需要創造與我們面臨的挑戰保持同步增長的技術解決方案。

最后話說回來,潘多拉魔盒一旦打開,就合不上了。重要的是,當我們這樣做時,我們要保持開放和批判的態度。

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