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移动世界。
Xenobots.

引导图像©Doug Blackiston&Emma Lederer,塔夫茨大学

去年,新的东西被嫁接到了生命之树。

在生物体和机器人之间的某个地方,这些微小的生活机器是由来自非洲爪青蛙的干细胞团聚。来自心脏的干细胞给了它们肌肉,而皮肤干细胞提供了结构。

被称为“Xenobots”(在青蛙的科学名称之后 - 不是,唉,Xenomorphs.),他们的创造者发现,可以在培养皿中完成简单任务的起居机,如Freethink的阿曼达Winkler解释去年。

同样的研究人员,来自佛罗里达大学,现在已经开发了第二次迭代,Xenobots 2.0,如果你会“从单细胞自我组装一体,不需要肌肉细胞移动,甚至展示可记录记忆的能力,“如塔夫茨现在解释了

这些Xenobots也更快,可以通过更复杂的环境来实现他们的方式,比他们的前辈更长的时间,协同工作,并治愈自己。

是的,听起来很像T-1000.也给我。

Xenobots,推出!

第一代Xenobots由“自上而下”的方法构建,因为塔夫茨将其放在上面。研究人员手动放置并手术雕刻了心脏和皮肤细胞,以形成各种形状的微小生物机器人。

他们的形状 - 选择了数字Xenobots模拟器的帮助 - 然后影响了各种运动。

原始Xenobots能够“爬行,在圈子中行驶,移动小物体 - 甚至与其他有机机器人加入以集体执行任务”,“Winkler报道。

但要创建Xenobots 2.0,研究人员使用了“自下而上”方法,在期刊上发表科学机器人

研究人员而不是制作青蛙心脏和干细胞,而不是从青蛙胚胎上刮掉一些皮肤干细胞。留在自己的设备上,将细胞一起拧入阳光中。

他们可以在没有食物的情况下存活10天,如果有些糖在混合中,甚至会生长。

“我们在实验室里养了超过四个月,”Tufts“Doug Blackiston,学习合唱团,告诉科学新闻。“如果你长大,他们真的很有趣的东西,”包括形成新的气球状形状。

一些细胞适合于含有几天的纤毛。通常被细胞使用以推开病原体并确保Xenobots使用纤毛的保护性粘液涂层,从而消除了对心脏干细胞的需要。

研究人员说,这是一个生活中卓越可塑性的例子。

“在青蛙胚胎中,细胞配合创建蝌蚪。在这里,从该背景中删除,我们看到细胞可以重新目的,他们的遗传编码硬件,如纤毛,用于新功能,如机车,”迈克尔维文,生物学教授“迈克尔·莱文,生物学教授塔夫茨艾伦发现中心的主任 - 并研究通讯作者 - 现在告诉塔利斯。

“这很棒的是,细胞可以自发地接受新角色,并在没有长期进化选择的情况下创造新的身体计划和行为。”

以及那些新的身体计划来了新的能力。Xenobots 2.0可以像第一次迭代一样移动,但它们比研究人员所建造的更快。它们也在扫地上垃圾 - 一群人可以在培养皿中围绕氧化铁颗粒 - 它们可以通过狭窄的毛细管涂覆平坦的表面和闪光。

因为它们是生物学,Xenobots也可以愈合,伤害后形成损伤 - 甚至在只需5分钟即可从中半长的撕裂恢复。

“在一只青蛙胚胎中,细胞配合创建蝌蚪。在这里,从该上下文中删除,我们看到细胞可以重新目的,他们的遗传编码硬件如纤毛,用于诸如运动的新功能。”

迈克尔莱文

就像之前一样,塔夫茨团队转向计算机模拟,以挑选最佳的Xenobot布局。佛蒙特大学的研究人员使用佛蒙特州先进计算核心的超级计算机集群进行了数据嘎吱作响,称为深绿色。

深绿色进来,因为“对于人们来说并不显而易见 - 一个成功的设计应该是什么样的,”UVM计算机科学家和机器人专家Josh Bongard现在告诉塔利斯。“这就是超级计算机进入并搜索所有可能的Xenobot群的空间,以找到最佳工作的群体。”

希望是最终Xenobots将能够从海洋或去污土中清除微薄塑料等任务。

是时候记住了

执行这些作业将是一个更容易的地狱,能够保留和访问内存以指导他们的行动 - 原始Xenobots缺乏的东西。这次是,研究人员给了他们抓住一条信息的能力。

研究人员用携带蛋白质的指令注射青蛙干细胞,所述致蛋白质称为EOSFP。该蛋白质通常会发出绿色,但是当暴露于特定波长的光时,它变为红色。

Xenobots现在可以携带一点跑灯,现在可以在环境中保持暴露于某些波长的蓝光的记录。进一步的工作可能允许它们跟踪多个变量,甚至相应地改变其行为。

“当我们为机器人带来更多功能时,我们可以使用计算机模拟来设计更复杂的行为和开展更精细的任务的能力,”Bongard说。“我们可能无法设计它们,不仅可以在环境中报告条件,还可以在环境中修改和修复条件。”

一种新的生活形式?

研究人员的原创作品已经开辟了什么,恰好,Xenobots。他们生活吗?机器人,但由生物材料制成,代替坚果和螺栓?

正如您可以想象的那样,这些改进的迭代 - 他们自己组织 - 挑起更多的迭代。

Tel Aviv大学进化生物学家Eva Jablonka,曾经与该工作无误,告诉Quanta杂志她认为他们是一种新的生活形式“由它所做的事情而不是它的发展和进化所在的东西。”

Xenobots.

用一种特殊的蛋白质,将颜色从绿色变为红色,下一代Xenobots可以保持简单的记录他们暴露于蓝光。信用:Doug Blackiston&Emma Lederer,塔夫茨大学

墨尔本大学数字伦理研究员Kobi Leins认为,创造新的生活形式出现了新的道德问题。“科学家喜欢制作东西,而且不一定会想到反冲是什么,”她告诉科学新闻。

(对于它的价值是值得的,Levin同意,告诉科学新闻Xenobots提出的问题就像“找到一个整个怪异的新事物的星系。”

莱文希望在该星系内,Xenobots将不仅仅是执行任务:他们可以帮助我们了解生物学生命本身如何发展。

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