世界首个活体机器人诞

来源:江西网络广播电视台
2020-01-21 11:12 
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从电脑设计的模型到“诞生实体”

这些活体机器人,被命名为Xenobots。它们不是用金属、塑料打造的,而是非洲爪蛙心脏细胞(收缩细胞)和表皮细胞(被动细胞)的结合。它们每个个体长度都不到1毫米。

最初,它们还只是美国佛蒙特大学的研究团队通过超级计算机集群Deep Green设计出来的模型。研究人员在这个具有20000台笔记本电脑计算能力的集群上演算了一种进化算法。通过反复试验,研究人员用类似自然选择的方式,将性能较差的模型设计剔除,最终得到这组活体细胞模型。

然后研究人员根据已设计好的模型,从爪蛙胚胎干细胞中分化得到合适的两种细胞。研究人员先将胚胎细胞切开;被切开的两个部分,被单独进行培养;然后将二者慢慢进行合并重建;最后,按照超级计算机模拟出来的设计,用镊子和电极对这个重塑的细胞进行“雕琢”。

被重塑的细胞形状各异,有的是楔形,有的是拱形。但其中的心脏细胞会产生收缩,从而可以推动Xenobot在水性介质中移动。这种移动还不只是直线行进,也能转圈圈。

Xenobot未来将有无限可能

因为是由生物细胞构成,所以Xenobot是完全可生物降解的,而且还具有自我修复能力。

在其中一个试验中,研究人员把已形成的活体机器人再次切成两半,结果在持续培育下,被切开的两半竟然自动“缝合”了,而且还可以继续活动。

有趣的是,研究者说,如果将这个活体机器人翻转过来,它就会像乌龟被翻了个个儿背朝下一样,失去了移动能力。

研究者认为,Xenobot活体机器人在水性介质中行动的特性,展示了它们在未来有无限的可能:比如大范围投放,用来清理海洋中的微塑料污染,或作为可生物降解的药物输送给机器人,被送入人体血管中去精准输送药物、清除动脉壁上的斑块,等等。

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