由青蛙细胞制成的微型“生命机器”可以自我复制，制作副本，然后继续做同样的事情。这种新描述的更新形式为如何设计自我延续的生物机器提供了见解。
康奈尔大学研究机器人群的电气和计算机工程师 Kirstin Petersen 表示，对于生物机器人领域来说，“这是一个令人难以置信的令人兴奋的突破”。她说，能够自我复制的机器人是迈向不需要人类操作的系统的重要一步。
今年早些时候，研究人员描述了实验室制造的活体机器人（称为异种机器人）的行为。 序列号：21 年 3 月 31 日 ）。从青蛙不断生长的身体中取出，来自青蛙胚胎的小块皮肤干细胞将自己编织成小球体并开始移动。称为纤毛的细胞延伸物充当马达，为异种机器人在实验室培养皿周围巡航时提供动力。
研究人员在 12 月 7 日发表的报告称，巡航可以有更大的目的 美国国家科学院院刊 。当异种机器人笨手笨脚地走来走去时，它们可以将松散的青蛙细胞收集成球体，然后这些球体合并成异种机器人本身。
这种由运动产生的复制，被研究人员称为运动学自我复制，对于活细胞来说似乎是新鲜事。研究合著者、马萨诸塞州梅德福塔夫茨大学和哈佛大学的道格拉斯·布莱克斯顿 (Douglas Blackiston) 表示，通常情况下，繁殖生物体会为其后代贡献一些亲本物质。例如，有性生殖需要父母的精子和卵细胞才能开始。其他类型的繁殖涉及细胞从亲本分裂或出芽。
“在这里，情况有所不同，”布莱克斯顿说。这些异种机器人正在“寻找松散的部件，有点像环境中的机器人部件，然后将它们拼凑在一起。”布莱克斯顿说，这些集合随后会成长为“第二代异种机器人，它们可以像它们的父母一样四处走动”。
研究人员发现，如果依靠自己的设备，球形异种机器人通常只能再创造一代，然后就会消失。但在预测原始异种机器人最佳形状的人工智能程序的帮助下，复制可以推进到四代。
人工智能程序预测，C 形形状（很像张开嘴的吃豆人）将是效率更高的祖先。果然，当改进的异种机器人被释放到培养皿中时，它们开始将松散的细胞舀入张开的“嘴”中，形成更多的球形机器人。布莱克斯顿说，当大约 50 个细胞在父母的开口中聚集在一起时，移动的后代就形成了。一个完整的异种机器人由大约 4,000 到 6,000 个青蛙细胞组成。
彼得森说，Xenobots 的微小尺寸是一个优势。“事实上，他们能够在如此小的规模上做到这一点，这让事情变得更好，因为你可以开始想象生物医学应用领域，”她说。例如，微小的异种机器人可能能够雕刻组织以进行植入，或者进入体内向特定部位提供治疗药物。
研究合著者、塔夫茨大学发育生物学家迈克尔·莱文表示，除了异种机器人可能从事的工作之外，这项研究还推进了一门重要的科学，对人类的生存具有重要意义。他说，也就是说，“试图预测和控制复杂系统后果的科学”。
“最初，没有人会预料到这一切，”莱文说。“这些东西经常做让我们惊讶的事情。”借助异种机器人，研究人员可以突破意想不到的极限。莱文说：“这是一种探索和推进科学的安全方法，可以减少对事物的惊讶。”
