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首个活体机器人诞生:青蛙细胞生成,超级计算机设计

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发表于 2020-1-14 18:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
  鱼羊 十三 发自 凹非寺
  量子位 报道 公众号 QbitAI

  举世首个用细胞做成的活体呆板人,已经诞生了。
  不是设想,不是科幻,是实实在在登上顶级期刊的科学研讨。
首个活体机器人诞生:青蛙细胞生成,超级计算机设计  游戏 34358-20200114130341663-21746837

  而且不用金属、塑料打造,采取田鸡表皮细胞和心脏细胞重组。
  这就是顶级期刊《美国科学院院报》(PNAS)最新颁发的惊人研讨,来自美国佛蒙特大学和塔弗茨大学团队。
  论文通讯作者约书亚·邦加(Joshua Bongard)说:
它们既不是传统的呆板人,也不是已知的动物物种。这是一种活的、可编程的有机体
  合著者迈克尔·莱文(Michael Levin)也表现:
这是全新的生命形式。它们从未在地球上出现过。
  这些呆板人,被命名为Xenobots
  研讨者以为,其在水性介质中法子的特征,展现了未来无穷的大要性:整理陆地中的微塑料净化,作为可生物降解的药物输送呆板人等等。
  但当它被展现在公共眼前时,立即引发了很多人的发急。
  是的,有科幻电影《异形》、《异星醒觉》内味了。网友纷纷表现:吓死我了。
首个活体机器人诞生:青蛙细胞生成,超级计算机设计  游戏 34358-20200114130341518-1267016140

  外媒《连线》则用四个字来描述:毛骨悚然
  活体呆板人,究竟是怎样一回事?
  Xenobots:首个活体呆板人
  这个名叫Xenobot的“异形呆板人”,长度不到 1 毫米,黑白洲爪蛙心脏细胞(收缩细胞)表皮细胞(被动细胞)的团结。
  团结的根据,是佛蒙特大学的超级盘算机集群 Deep Green 计划出来的模子。
  研讨职员在这个具有 20000 台笔记本电脑盘算本事的集群上演算了一种进化算法。
  在频频实验傍边,用类似自然挑选的方式,将性能较差的模子计划剔除。
  代码已开源,地点见文末。
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  这两种细胞都是研讨职员从爪蛙胚胎干细胞平分化获得的。
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  研讨职员先将胚胎细胞切开。
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  细胞被切开的两个部分,零丁举行培养。
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  尔后将两者渐渐举行重建。
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  末端,依照超级盘算机模拟出来的计划,用镊子和电极对这个重塑的细胞举行“砥砺”。
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  所重塑的细胞外形各异,有的是楔形,有的是拱形。
  鄙人图中,顶部的绿色部分是被动细胞,而底部红、绿交替的部分即是自动细胞
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绿色为表皮细胞,红色为心脏细胞

  经过心脏细胞发生的收缩,Xenobot 能在水性介质中移动。
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已调解为 8 倍速

  不单单能直线行进,也能转圈圈。
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  不同于金属、塑料打造的呆板人,Xenobot 是完全可生物降解的。
  而且,它还具有自我修复本事。
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  论文通讯作者 Joshua Bongard 先容:
我们把呆板人切成了两半,结果它不单能把自己缝合起来,后来还能继续活动。
  滑稽的是,假如你将这个呆板人翻转过来,它就像乌龟翻了个个儿背朝下,会落空移动本事。
  盘算机+生物,跨界合作
  这项研讨由佛蒙特大学盘算机科学系教授约书亚·邦加的团队主导。
  论文一作是山姆·克里格曼。佛蒙特大学博士研讨生,努力于进化呆板人的研讨。
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山姆·克里格曼(Sam Kriegman)

  通讯作者约书亚·邦加教授博士结业于苏黎世大学,现在是佛蒙特大学盘算机科学系教授,形状演变与认知实行室负责人,研讨重点是进化呆板人技术,进化盘算和物理模拟。
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约书亚·邦加(Josh Bongard)

  而组装呆板人的工作,严重由塔夫茨大门生物系教授迈克尔·莱文团队完成。
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迈克尔·莱文(Michael Levin)

  异星醒觉?
  研讨者们以为,Xenobot 的特征展现了其未来无穷的大要性。它们可以被用来整理陆地中的微塑料净化,定位和消化有毒物资,大要进入人体血管,精准输送药物、清楚动脉壁上的斑块等等。
  但大要,这样的一个“异形”呆板人,会让你想起科幻电影《异星醒觉》:一个单细胞就能毁天灭地。
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  已经有网友表现遭到了惊吓:
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  论文一作山姆·克里格曼(Sam Kriegman)坦承,这项研讨带来了新的道德题目:这类呆板人的未来变体大要具有神经系统和认知本事。
我以为严重的是,这项研讨是公然的,社会可以对其举行会商,政策拟订者也能有针对性地指定最好法子计划。
  论文的另一位作者,塔夫茨大学教授迈克尔·莱文(Michael Levin)也指出,这类恐惧并非不公道。但他以为,他们的工作是在帮助人们更好地大白这类系统。
这项研讨正是对人们所担忧的事变的间接进献。
  你怎样看呢?
  传送门
  论文地点:
  https://www.pnas.org/content/early/2020/01/07/1910837117
  Github 项目:
  https://github.com/skriegman/reconfigurable_organisms

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