虽然近年来科技已经有了很大的进步,但是在机器人的发展这一块上,还是不尽如人意。在好莱坞科幻电影中,机器人是披着冰冷钢铁外衣的高级智能生命,而在现实中虽然还远没有出现“真智能”级的机器人,但得益于AI智能的进步,还是诞生了像阿尔法狗这样能战胜顶尖围棋选手的机器人。
可如果突然有一天,某个人突然告诉你,机器人可以是由细胞制造出来的“活体”,你会有什么看法呢?别急着惊讶,这不是出现在科幻小说里面,而是在真实社会中出现了。
就在前不久,来自美国佛蒙特大学和塔夫特大学的科研团队将非洲爪蟾的皮肤细胞和心肌细胞组装成了全新的生命体,它被创造者命名为“Xenobot”,它刚诞生便登上了美国科学院的顶尖期刊PNAS。这些毫米级的异种机器人可以定向移动,还可以在遇到同类的时候 “搭伙” 合并,这也就是传说中的“细胞活体机器人”。有人也许会好奇,明明是由细胞组成的生物,为什么还称它是“机器人”呢?
科研团队领头人
因为这个“活体机器人”是由生物细胞组成的可编程机器人,可自主移动。但是记住了,它不是新物种,不同于现有的器官或生物体,却是活的生物体。它可以被人工打造成不同的造型,如四足机器人又或者是自带“口袋”的机器猫。
活体机器人构造的模型图
这条消息虽然听起来挺唬人的,但这其实在生物学的相关领域上并不算特别重大的突破。当然,这并不代表这项技术没有研究价值,也不能把它贬的一文不值。因为这里面最难得的是通过创新性思维和流体学分析,只有这样通过超级计算器才能构造出最佳的机器人模型。
科研人员选择的是非洲爪蟾的胚胎,然后由此分离出胚胎干细胞,经过体外进行分化和扩增,然后通过人工手段引诱其分化成表皮细胞和心肌细胞。
计算机上对应的模型图
之所以选择非洲爪蟾,当然也不是科研人员一拍脑袋就决定的,而是非洲爪蟾的优越性是很多生物不具备的,而在科研历史上早已有了验证,事实是历史上第一次人类第一次尝试克隆也是使用的非洲爪蟾,而被周知的多莉羊只是首个克隆哺乳动物。
非洲爪蟾/非洲爪蛙
而选择心肌细胞作为原材料,是因为一种动物虽然体内有高达数百种不同的细胞,可能动的实际只有骨骼细胞以及心肌细胞两种。可骨骼细胞则需要外界刺激才能做出相应的动作,所以心肌细胞也成了活体机器人的不佳之选。
而另外一种表皮细胞,则由于和心肌细胞来源不同,不容易和心肌细胞混到一块,而仅仅只是紧紧的相互靠拢,形成一定的组织框架。如果未来有其他相关的需求,表皮细胞也可以换成对应的其他细胞,甚至还可以在这个基础上多加几种细胞。
而活体机器人活动的原理,则来源心肌细胞和表皮细胞的结合,前者为机器人的“被动”结构,后者为活动的主要承担者,这也就构成了一种既能提供支撑又有动力的细胞团。
显微镜下的实景
当然了,目前活体机器人在实际应用上并没有太大的用处,因为目前还有许多问题还有待解决,如难以量产、营养要求高、不能自我供给等都在困扰着这项技术的实际应用。当然了,技术的发展都是从零开始了,相信未来的生活中,肯定会有“活体机器人”的一席之地,而“Xenobot”的诞生或许也代表着生命科学的又一重大里程碑。