在进化算法的帮助下,科学家们从非洲爪蟾皮肤细胞和心脏细胞创造了一种新型的“活机器人”,并将其命名为非洲爪蟾(非洲爪蟾和机器人的组合)在显微镜下,这些小“肉球”在液体中忙碌,有时向前,有时向后,有时转圈。只要往里面扔一些细胞碎片,它们就会把碎片收集成一堆。如果一个小“肉球”被弹到它的背上,它会立刻像乌龟一样躺下他们的行为让人想起扁虫和水熊虫追逐猎物。虽然水熊的体型很小,但它拥有所有的五个器官,可以完成一系列复杂的行为,但是这些爪蟾与水熊虫不一样,毕竟它只含有两种成分:非洲爪蟾的皮肤细胞和心脏细胞。研究人员希望这种由收缩细胞和被动细胞组成的新型生物,以及它们特有的行为能帮助科学家揭开细胞交流的秘密。塔夫茨大学研究与发展生物物理学家的合著者迈克尔·莱文指出,细胞合作的方式一直是“一个大谜团”“我们最感兴趣的是细胞如何通过合作形成特定的功能结构“一旦他们明白了这一点,他们也许能够更进一步,探索更多细胞的神秘潜力在细胞自身和一些先进算法的帮助下,莱文和他的同事开始联合设计异种机器人。他们首先从非洲爪蟾胚胎中提取干细胞,然后将干细胞分化成可以自然收缩的心脏细胞和不能自然收缩的皮肤细胞。接下来,他们利用细胞与其他细胞结合的天然能力,在显微镜下将两种成分结合起来。最终产品有不同的形状,有些像楔形,有些像拱形。在随附的动态图中,上面的蓝绿色方块代表被动细胞,而下面的红绿色方块代表主动收缩细胞。当
异种机器人四处移动时,研究人员可以观察它们独特的结构和行为之间的对应关系,包括细胞的排列和“肉球”的整体形状他们将这些信息发送给一组计算机科学家,他们为运行的异种机器人的数字版本建立了一个虚拟模型。接下来,这些科学家使用类似于自然选择过程的进化算法来观察异种机器人的结构如何影响它们的生存。该系统试图以各种方式操纵异种机器人的设计,以了解这些新设计将如何影响它们的功能。能够在模拟中很好地执行特定任务的异种机器人,将被定义为自然选择中的“最适者”,并能与其他表现良好的同类交配,产生新一代的异种机器人“进化版本”基于
,莱文和他的同事试图将这些数字设计变成现实。失败的作品被丢弃,而成功的作品被送到前面提到的计算机科学家那里,让他们根据实验室人员学到的信息进一步调整模拟系统。这些没有大脑的“肉丸”行为非常奇怪。“他们会不时改变他们的运动方式”莱文指出如果它们遇到其他单独存在的细胞,它们会驱使这些细胞聚集在一起。如果异种机器人被切开,它可以自我修复,就像终结者2中的T-1000一样这两个异种机器人可能会互相结合,就像一对“仙女夫妻”如果异种机器人中间有一个洞,它甚至可以拾起其他物体并随它四处移动。莱文和他的同事想要发现的是异种细胞(或所有细胞)是如何相互交流并产生各种复杂行为的。“最重要的是,我们还想知道如何控制细胞间的通讯异种机器人是一种独特的生物。它不仅是一个由活细胞组成的有机体,也是一台可以被研究者编辑并显示特定行为的机器。实验中使用的非洲爪蟾细胞本身并不特别,它们一起表现出来的行为是最令人震惊的。接下来,我们可以重新思考机器人未来的发展方向目前,仿人机器人通常由一系列沉重的部件组成,最终形成一个能够行走和操作物体的整体。但是人体比这聪明得多。细胞可以相互交流,形成组织,组织形成器官,器官形成整个人体。“我们希望将从这项研究中获得的信息应用于工程和人工智能领域“
但是这条路会被封锁而且很长“用活体组织制造机器人面临许多与‘软机器人’相同的挑战奥斯陆大学进化机器人学专家托尼斯·尼加德指出现实世界如此混乱和嘈杂,以至于任何机器人都难以适应,更不用说由活细胞组成的机器人了。但是这种进化技术的优势在于机器人可以像真正的生物一样学习适应环境,尽管它们仍然需要人类的引导。
因此,让我们热烈欢迎“机器-生物混合体”Xeno Bots,并祝他们在这个世界上一切顺利。来源:新浪科技