北京时间2021年11月29日下午,在生物医学同行评审科学期刊PNAS上发表的一篇文章,经过几小时的发酵,引起了公众的关注——创造了世界上第一个异种活体机器人Xenobots的美国科学家团队表示,他们在一年多的时间里,通过持续的实验,发现了全新的生命繁衍新形式。

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异种活体机器人初次亮相是2020年,科学家通过非洲爪蛙( (Xenopus laevis) )的心脏和皮肤干细胞孵化组装而成,这也是它的名字的由来。

它们还处于非常早期的阶段,并不带有任何编程,创造者无法预设或指挥它们干任何事,这种身材不足1毫米的人造物可以存活大约10-14天的时间,能自主移动(约在被创造后的第3天开始分化出纤毛上皮覆盖表皮,并通过毛发状突起的协调跳动产生移动),自我修复,自我繁殖,并在能量耗尽后自然分解。

从生物学上理解,它们的功能和繁殖基于“分子动力学自我复制”理论(有兴趣可以搜索关于此理论专业介绍及引申的指数效用说明),即一种已知的,发生在分子水平的自动驱动,简单说,这种自我繁殖可以一直持续到最后一代因为过于细小而无法成长发育为复制器为止。此前,从没有任何细胞或生物体实际产生过这样的现象。

在目前的实验条件下,Xenobots最多可以实现两代自我繁殖。

干细胞是一种具有可发育成不同细胞类型的能力的非特化细胞,在创造Xenobots的过程里,科学家们未进行任何的基因改造,仅仅是将干细胞交由人工智能进行各种构造,组合出特定的形状——在这个过程里,科学家也并不干涉人工智能的决定,即人工智能没有任何额外的人类指令要求,仅根据世界上存在的各种已知形状对Xenobots塑形。

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每只Xenobots大约由3000个干细胞组成,Xenobots既是人造机器物种,也是一种人为创造的有机体,所以被称为异种活体机器人——常规理解的机器人,通常由金属、陶瓷等人造物理材质构成,但这种由干细胞组合而成的“机器人”,同样代表了人为意志的创造,它们将在未来被赋予特定的指令或工作内容——不过目前,还需要更长的时间去找到“赋予方法”。

人工智能测试了数十亿种体型,从最初的球形到现在类似于吃豆人的C形,Xenobots实现了从移动到繁衍的目标。

Xenobots会在移动过程中,像吃豆人那样自主收集单个零散的干细胞,并将它们聚集成类似本身的形状(科学家至今尚不明白,Xenobots是如何知道自己本身的形状的),几天后,新的Xenobots会脱离母体,并产生与母体一致的行为模式,它们会以同样的方式,进行下一代的繁衍。

从事此项研究的Wyss研究所负责人、团队主要领导者,来自塔夫茨大学的高级生物科学家道格拉斯·布莱克斯顿 (Douglas Blackiston) 博士说:“长期以来,我们一直认为已经找到了生命繁殖或复制的所有方式。但Xenobots作为有史以来第一个可自我繁殖的活体机器人,打开了新的生命大门,它们以不同于科学上已知的任何一种动物或植物的繁殖方式展示了生命的神奇诞生……“

完全由人工智能进行形体塑造的Xenobots,不同形状会影响它的行为,甚至是目前未知的“意识”,包括自我形状认知,自我修复和繁殖等,例如在初期球形时,只有极少数的Xenobots会收集单个干细胞,绝大多数的Xenobots只是无序地移动直到能量耗尽。

从本质上讲,形状就是一种程序,不同的形状使Xenobots产生了不同的,更为复杂的行为——接下来的研究,除了探索如何赋予Xenobots人类指令之外,还将进一步研究,繁殖出的新一代Xenobots是否会保留上一代拥有的人为赋予的指令?

处于初期的Xenobots项目,就像上世纪40年代刚开发出的计算机,没有任何实际的应用。但研究人员表示,这种分子生物学和人工智能的结合可能会被用于人体医学和地球环境中的许多任务——包括在海洋中收集微塑料、再生医学(如外伤、先天缺陷、癌症和衰老的解决方案)等等,唯一需要解决的是找到预测和控制Xenobots的方法。

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这听起来既新奇,也可怕,能自我繁殖甚至被人类赋予指令的异种活体生物技术,稍有不慎,即可颠覆整个人类文明,在期刊发文几小时后,有网络爆料称该研究的一部分由美国国防高级研究计划局资助,该局是一个监督军事技术开发的联邦机构——研究团队发言人随后在社交媒体发言,称这些活体机器人完全局限在受控的实验室中,它们作为有机体,是可生物降解的,能以常规手段轻易进行销毁,并特别强调,整个研究过程,受到了伦理专家的监管。

每一项科学顶尖技术的出现,它的研究和开发初衷总是希望人类活得更加美好,但往往之后的发展,却是让人类陷于被毁灭的担忧中——Xenobots在医学或环境领域可以造福人类,但成熟和发展之后,会不会变成灭世怪物,谁也不知道。一位美国网友说,当越来越多科幻电影中的场景成为现实,人类这个物种在距离毁灭的道路上就越走越远。

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