异种机器人的出现科学的新时代
佛蒙特大学和塔夫茨大学的一个研究小组通过一项开创性的科学研究，模糊了生命与机器之间的界限，创造出了一种被称为 "异种机器人 "的新型生命形式。这些活体机器由青蛙胚胎细胞构建而成，能够移动、携带有效载荷，并在损坏后进行自我修复。这一了不起的成就代表了生物科学和计算科学的重大飞跃，为未来开辟了一个充满可能性的世界。
图源：《美国国家科学院院刊》（PNAS"设计可重构生物的可扩展管道》，发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）。版权© [2020]，PNAS。根据非商业和教育使用政策使用。
了解异机器人：一种新的生命类别
异种机器人 "一词源于非洲青蛙物种 "Xenopus laevis"，用于制造这些生物体的细胞就来自这种青蛙。然而，这些实体既不是传统意义上的机器人，也不是已知的动物物种。相反，它们代表了一种新的人工制品：一种有生命的、可编程的有机体。这标志着人类首次从零开始设计出完全生物的机器，这在以前是从未有过的。
异形机器人的设计
图片来源：Sam Kriegman、Douglas Blackiston、Michael Levin、Josh Bongard（2020 年），《美国国家科学院院刊》。
设计过程：从零开始创造生活
这些异种机器人的设计过程是一项复杂而艰巨的任务。它需要使用佛蒙特大学的 "深绿 "超级计算机集群。它采用进化算法生成了数千种潜在的身体形态。每种设计都是几百个模拟细胞的独特组合，其组合方式可以让异种机器人执行特定任务，例如向特定方向移动。
从设计到现实异种机器人的诞生
随后，塔夫茨大学的一个团队选出了最有前途的设计，并将其付诸实践。细胞在显微镜下进行组装，使其与计算机生成的设计完全一致。这一过程需要高度的精确性和技巧，因为细胞的切割和连接方式必须使它们能够作为一个连贯的有机体发挥作用。
异种机器人的功能：生物系统的见证
一旦组装完毕，这些细胞就开始以一种令人惊叹的方式协同工作。它们形成了一层类似皮肤的被动层，并使肌肉细胞同步收缩以实现运动。在胚胎能量储存的驱动下，异种机器人能够连续运动数天或数周。这种功能水平证明了生物系统的力量以及它们在创造新生命形式方面的潜力。
除了移动能力之外，异机器人还表现出了惊人的集体行为能力。我们观察到它们绕圈移动，并将颗粒推向中心位置。这种行为并不是编程设定的，而是自发产生的，这进一步凸显了生物系统的复杂性和适应性。
异种机器人的意义：对生命的新理解
异种机器人的诞生对我们了解细胞如何交流和连接具有重要意义。它为我们了解细胞如何协同工作形成功能性有机体的复杂过程提供了宝贵的见解。这些知识可用于开发更有效的疾病治疗方法，制造更高效的生物燃料，甚至帮助我们了解生命的起源。
异种机器人的潜在应用领域广泛而多样。它们可用于智能药物输送，将药物直接输送到需要的细胞。它们还可用于环境清洁任务，如收集海洋中的微塑料或清除放射性污染。这些应用只是冰山一角，随着我们对这些生物的了解不断加深，其潜在用途的范围也将不断扩大。
不过，研究人员也承认操纵复杂生物系统的潜在风险和意外后果。他们强调，社会需要更好地了解这些系统，以及如何操纵它们来实现理想的行为。异种机器人的创造被认为是对实现这一目标的贡献，它提供了一个具体的例子，说明通过操纵生物系统可以实现什么。
一种人造四足生物，直径 650-750 微米。
图片来源：Douglas Blackiston / 塔夫茨大学。
生物工程的未来
这项研究的题目是 "设计可重构生物体的可扩展管道"该论文发表在《美国国家科学院院刊》上。该论文的发表标志着生物工程领域的一个重要里程碑，为未来生命与机器之间的界限变得越来越模糊奠定了基础。
结束语异机器人的勇敢新世界
总之，异种机器人的诞生标志着我们在了解生命和操纵生命的能力方面迈出了重要一步。它为未来开辟了一个充满可能性的世界，从智能药物输送到环境清洁。然而，它也提醒我们在操纵生物系统时所涉及的复杂性和潜在风险。当我们迈向这个勇敢的新世界时，至关重要的是我们要谨慎行事，确保我们的行动以对我们正在操纵的系统和我们行动的潜在后果的深刻理解为指导。
在 AHB 实验室，我们走在以下领域的前沿 生物合成技术我们是开发和供应新型生物合成肽及其商业化产品的先驱。我们专有的合成生物学拟肽平台（SBPP）使我们能够以低成本、高产出的方式生产各种肽。我们展望未来，生物合成技术将像创造异种机器人一样，被广泛应用于医疗保健和环境保护等领域。随着我们不断揭开生物合成的秘密，我们将一如既往地致力于突破极限，创造未来的解决方案。
