來自美國的科學家創造了可以生育後代的活體機器人。 基於青蛙胚胎細胞的生物體被證明能夠從這些細胞中收集到它們的相似性——以前這種繁殖機制僅在分子水平上被觀察到。 研究人員將使用異種機器人執行許多不同的任務，從在海洋中收集塑料到再生醫學。
2020 年，來自佛蒙特大學、塔夫脫大學和哈佛大學的美國生物學家創造了異種機器人——“活體機器人”。 為此，他們從非洲爪蛙 (Xenopus laevis) 的胚胎皮膚中提取多能幹細胞，並在鹽溶液中培養牠們。 這些細胞合併成一個球狀生物體，在外層長出纖毛幫助它移動。
“大多數人認為機器人是由金屬和陶瓷製成的生物，但與其說機器人是由什麼製成的，不如說是它做了什麼——為了人類的利益獨立行動，”計算機科學教授和機器人專家 Josh Bongard 說., 該研究的主要作者——從這個意義上說，它是一個機器人，但它也是一種由非轉基因青蛙細胞創造的有機體。”
現在，同一組研究人員發現他們的創造物能夠繁殖。科學家在《美國國家科學院院刊》雜誌上的一篇文章中描述了這個過程ces.
Xenobots沒有神經元，沒有生殖、消化等系統，兩週後自然解體。 “它們絕對不會長成青蛙，它們實際上會保持我們希望它們成為的形狀，”Bongard 說。 “而且它們的外表和行為一點也不像普通的青蛙。”
Xenobot 也不像青蛙那樣繁殖。 動物和植物可以進行有性繁殖（通過受精和無性繁殖）和無性繁殖，而異種機器人則採用運動學自我複制，這以前在生物體中沒有觀察到——僅在分子中觀察到。 在自我複制中，異種機器人使用環境中的物質來創建自己的副本。
自我複制裝置的概念早在 世紀就被提出，但直到 世紀下半葉才得到普及。 在 世紀，致力於創建自我複制細胞、自動機、機器人，甚至允許殖民月球和火星的工廠的項目啟動了。
“當然，分子中的運動學自我複制在地球生命的早期很重要。 但我們不知道這種我們現在在細胞群中觀察到的複制形式是否在生命起源中發揮了任何作用，”Bongard 說。 科學家通過觀察異種機器人在裝有池塘水和青蛙胚胎細胞的培養皿中的行為，發現了異種機器人的這一特性。 xenobots 在杯子里四處移動，與其他細胞碰撞並將它們聚集成一堆。 如果堆足夠大——大約 50 個細胞——它就會形成一個新的異種機器人。 “子孫”重複著“祖先”的行為，而“孫子”卻已經太弱，無法繁衍。
科學家們寫道：“我們發現，合成的多細胞聚集體還可以通過在環境中移動和壓縮分離的細胞成為功能性的自我複製品來進行運動學自我複制。” “這種以前從未在任何生物體中觀察到的物種保存形式，會在幾天內自發發生，並且不會發展數千年。”
“這讓我印象深刻，”該研究的共同作者、生物學教授邁克爾萊文承認道。 “青蛙有一種它們通常使用的繁殖方式，但如果你從胚胎的其餘部分中釋放某些細胞並讓它們知道如何在新環境中找到自己，它們不僅會找到一種新的移動方式，而且顯然新的繁殖方式。”
研究人員解釋說，這種以前從未在植物或動物身上觀察到的運動學自我複制可以在沒有基因改造的情況下發生，這表明生物生物可以如何徹底和迅速地適應和改變以響應其環境。
人工智能模擬表明，如果 xenobot 被賦予特定的形狀，例如吃豆人角色，它們將在復制時復制該形狀。 此外，這種形式被證明是進一步自我複制最成功的——“嘴”有助於更有效地將胚胎細胞聚集成一堆。 例如，還發現異種機器人能夠修復電路——但到目前為止，這一結果也是在模擬的基礎上獲得的，而不是在真實實驗中獲得的。
科學家們預計異種機器人將能夠用於各種任務，從收集水體中的塑料微粒到醫療干預——例如，在需要加速細胞再生的情況下。
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