全球首个活体机器人生娃！100％青蛙基因，杀不死，可繁衍四世

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-12-3 23:16
　　佛蒙特大学的Josh Bongard和马萨诸塞州塔夫茨大学的Michael Levin及其同事首先从青蛙胚胎中提取了快 ...

                               
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▲Xenobots一点不像人。它长得非常像“吃豆人”。AI设计的吃豆人形状的“母体”生物（红色），旁边是被压缩成球状的干细胞——“后代”（绿色）。图/IC Photo

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-3 23:16
▲Xenobots一点不像人。它长得非常像“吃豆人”。AI设计的吃豆人形状的“母体”生物（红色），旁边是被压 ...

　　这一结构类似藻类的鞭毛，可以帮助Xenobots进行类似螺旋形游动。更有意思的是，单个Xenobot看起来似乎在进行一种有组织的协同工作，一道把松散的细胞拱到一起，由此产生的细胞堆逐渐形成了新的“Xenobots”。

　　这样看来，Xenobots的后代实际上没有类似人类一样的父母。它们是由不同的Xenobots共同制造出来的。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-3 23:21
　　这一结构类似藻类的鞭毛，可以帮助Xenobots进行类似螺旋形游动。更有意思的是，单个Xenobot看起来似 ...

　　实际上，Xenobots 于2020年已经被造出来，当时用的就是青蛙胚胎细胞。在实验条件下，这些细胞形成了小型结构，具有自我组装，分组移动并感知周围环境的自组织能力。

　　由此看来，此次Xenobots的主要突破在于它变得可以自我复制。成群的Xenobots会将松散的细胞推到一起，最终复制一个自己。Xenobots是第一个被发现以这种方式繁殖的多细胞生物体。

　　另外，这种复制十分高效。科研人员利用人工智能在计算机里试着跑了很多种形状，观察不同形状的细胞团产生后代的能力怎么样。最后通过计算发现C形的Xenobots能够产生最多的后代。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-3 23:22
　　实际上，Xenobots 于2020年已经被造出来，当时用的就是青蛙胚胎细胞。在实验条件下，这些细胞形成了 ...

                               
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▲Xenobots相关研究已在社交网络上引起热议，微软全国广播公司（MSNBC）的专栏作家David Corn称，我们完蛋了。图/某社交媒体平台截图

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　　科学技术伦理是实验的构成性部分

　　不出所料，这项技术带来了丰富的工程想象。比如说可以把Xenobots放到海洋当中去处理微塑料，去检查根系，甚至用于再生医学。

　　但是，离真正能应用在这些领域，还有很长的路要走。科学研究发现并不意味着立竿见影出现工程效果，工程活动本身具有很高的技术门槛，不是朝夕之功。

　　值得警惕的是，科学技术是把双刃剑，总是利弊共生。

　　一个显而易见是风险是，能够自我复制的Xenobots要是不小心从实验室泄漏出去，可能会对生态造成巨大的影响。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-3 23:28
　　科学技术伦理是实验的构成性部分　　不出所料，这项技术带来了丰富的工程想象。比如说可以把Xenobots放 ...

　　它不仅可能改造人的自然物理环境，对现有的生物造成直接影响，甚至还有可能造成新物种。

　　一些网友评论说，这是“异形来了”。虽然这种忧虑带有浓厚的科幻气质，但焦虑本身是真实的。

　　当然，大家也不用过于忧虑，至于Xenobots在自然界当中广泛传播，造成巨大生态风险等，目前来看远非现实。虽然这个实验工作本身带有很强的工程性特点，但它主要指向的目的，并不是实用。

　　目前，Xenobots主要被用作科学工具，科学家借此了解细胞在形态发生过程中如何合作构建复杂的结构。正如Bongard所言：“这项工作表明有一种以前未知的，生命自我复制的方式。”

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-3 23:28
　　科学技术伦理是实验的构成性部分　　不出所料，这项技术带来了丰富的工程想象。比如说可以把Xenobots放 ...

　　这说明，多细胞有机体可以不用在其所属的生命体中也能进行自我复制。这些发现，为我们进一步理解早期地球生命的起源，提供了重要启发。

　　也要看到，在此类实验中，科学技术伦理会变得越发重要。伦理应该成为其实验的构成性部分，不应仅仅被看成审查清单表。科学家应该将伦理看成实验的步骤，而不单是实验得以批准的条件。

　　就本文所讨论的研究而言，据称，该实验在美国通过了所有必要的伦理审查。首先，制造Xenobots的细胞本身是要发育成青蛙的皮肤细胞。如果不能自我复制，那它就会死亡。

　　在此案例中，虽然它可以复制，但每一次复制出来的后代都比原先的要小一些。当经过几代的复制以后，那些小于50个细胞的Xenobots就失去了自我复制能力，当储存在细胞中的能量耗尽，它们终将消亡。

　　新京报特约撰稿人 | 王小伟（科技哲学学者）

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全球首个活体机器人“生娃”，我们采访了TA的缔造者

2021
12/04
20:30
钛媒体APP

                               
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异种机器人Xenobots 3.0（来源：塔夫茨大学）

一年前诞生的全球首个活体机器人，如今可以“生孩子”了。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-5 17:48
全球首个活体机器人“生娃”，我们采访了TA的缔造者

2021

据环球时报12月1日报道，近日，美国佛蒙特大学和塔夫茨大学的研究团队发现了一种全新的生物繁殖方式，并利用这一发现创造了有史以来第一个可自我繁殖的活体机器人——Xenobots 3.0。这一研究成果于10月29日发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-5 17:48
据环球时报12月1日报道，近日，美国佛蒙特大学和塔夫茨大学的研究团队发现了一种全新的生物繁殖方式，并 ...

实际上，早在去年1月，钛媒体App就报道了该研究团队用非洲爪蟾早期胚胎中的皮肤和心脏细胞组装成一种全新的生命形式，创造出全球首个活体机器人“Xenobots”（异种机器人），可自我修复并自然分解；今年3月，团队将Xenobots升级到2.0，能够使用像头发一样的纤毛“腿”自行推进，在物体表面上快速移动，并且能够记录信息。（详见钛媒体App前文：《全球首个活体机器人诞生：100%青蛙基因，遭破坏时可自愈》）

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-5 17:48
实际上，早在去年1月，钛媒体App就报道了该研究团队用非洲爪蟾早期胚胎中的皮肤和心脏细胞组装成一种全新 ...

如今，经历近两年升级了两次之后，Xenobots 3.0更进一步，实现了机器人的自我繁殖能力。

北京时间12月2日凌晨举行的媒体采访活动上，本论文共同作者，塔夫茨大学再生与发育生物学中心负责人迈克尔·莱文（Michael Levin）在接受钛媒体App的采访时表示，多细胞系统集合可以做很多事情，比如进行用机器人实现真正的药物递送。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-5 17:48
如今，经历近两年升级了两次之后，Xenobots 3.0更进一步，实现了机器人的自我繁殖能力。北京时间12月2日 ...

“这篇研究实验已经是一个惊人的“生物可塑性”的经典案例，未来或可为外伤、先天缺陷、癌症、衰老等提供更直接、更个性化的药物治疗。”迈克尔·莱文表示。

科研团队还在采访中透露，Xenobots可以在没有任何外部食物储备的情况下存活10到14天，因为它们从卵子中获得能量。一旦到14天后，这些细胞就会分解，无法繁殖。而且，Xenobots自我复制只能持续了1-2代。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-5 17:49
“这篇研究实验已经是一个惊人的“生物可塑性”的经典案例，未来或可为外伤、先天缺陷、癌症、衰老等提供 ...

                               
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创造全球首个活体机器人的科研团队接受媒体线上采访（第一排右边是佛蒙特大学Joshua Bongard教授，第二排右侧是塔夫茨大学Michael Levin教授），图片由钛媒体App编辑截图

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-5 17:49
创造全球首个活体机器人的科研团队接受媒体线上采访（第一排右边是佛蒙特大学Joshua Bongard教授，第二排 ...

两年升级两次，最终实现活体机器人“可繁殖”

其实严格来讲，Xenobots并不是传统意义上的机器人。

“机器人”一词最早由捷克作家Karel Capek使用，专指人形奴。“bot”的原意指的就是奴隶，“Xeno”指的是“奇怪的，陌生的”意思。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-12-5 17:49
两年升级两次，最终实现活体机器人“可繁殖”其实严格来讲，Xenobots并不是传统意义上的机器人。“机器人 ...

而Xenobots一点不像人。它长得非常像“吃豆人”，造型有趣。此次全新升级的Xenobots 3.0仅有毫米大小，既不是传统的机器人，也不是一种动物。更严谨一些说，Xenobots是一种活的、可编程的有机体。

从去年诞生到现在，Xenobots经历了从 1.0 到 3.0 的升级进化，两年升级了两次，实现了从简单行走到自我发育繁殖，创造出全球首个可自我繁殖活体机器人。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2021-12-5 17:50
而Xenobots一点不像人。它长得非常像“吃豆人”，造型有趣。此次全新升级的Xenobots 3.0仅有毫米大小，既 ...

具体在Xenobots 1.0部分，去年1月，佛蒙特大学（UVM）计算机科学系教授约书亚·邦加（Joshua Bongard），和马萨诸塞州塔夫茨大学的Michael Levin及其同事，利用从青蛙胚胎干细胞中提取的活细胞，通过佛蒙特大学的Deep Green 超级计算机集群上的自研模型，创造出全球第一个毫米级“活体可编程机器人”Xenobots，发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-5 17:50
具体在Xenobots 1.0部分，去年1月，佛蒙特大学（UVM）计算机科学系教授约书亚·邦加（Joshua Bongard）， ...

                               
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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-5 17:50

随后在今年3月，团队将Xenobots升级到 2.0 版本。团队称，在实验条件下，Xenobots这些细胞形成了小型结构，具有自我组装，分组移动并感知周围环境，“自下而上”的自组织能力。这一研究成果登上了知名科学期刊美国《科学机器人》（Science Robotics）上。

如今的Xenobots 3.0的研究突破在于，“活体机器人”可以实现自我复制能力。而且，Xenobots根本上是异种机器人，就是说，它的后代实际上没有类似人类一样的父母，它们是由不同的Xenobots共同制造出来的。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-5 17:51
随后在今年3月，团队将Xenobots升级到 2.0 版本。团队称，在实验条件下，Xenobots这些细胞形成了小型结构 ...

研究人员发现，如果将足够多的Xenobots放置在培养皿中彼此靠近，它们会聚集并将其他漂浮在溶液中的单个干细胞堆叠起来，用它们如同吃豆人形状的“嘴”将干细胞组装成“婴儿”Xenobots。几天后，这些“婴儿”就会变成外观和动作都跟母体一样的新Xenobots。然后这些新的Xenobots可再次出去寻找干细胞，并建立自己的“副本”，就这样周而复始，不断复制。

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毋问我从哪里来 发表于 2021-12-5 17:51
研究人员发现，如果将足够多的Xenobots放置在培养皿中彼此靠近，它们会聚集并将其他漂浮在溶液中的单个干 ...

根据论文所述，研究人员观察到，当Xenobots被聚集成团时，它们在五天内形成了大约3000个细胞的球体。每个团块大约有半毫米宽，覆盖着微小的毛发状结构。而这一结构类似藻类的鞭毛，可以帮助Xenobots进行类似螺旋形游动。更有意思的是，单个Xenobot看起来似乎在进行一种有组织的协同工作，一道把松散的细胞拱到一起，由此产生的细胞堆逐渐形成了新的“Xenobots”，也就是复制体。