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世界上第一台由青蛙细胞和人工智能创造的生命机器

2021-11-19 10:08:38 科技 来源:
导读 当你从青蛙胚胎中取出细胞,并将其培养成通过算法“进化”的新生物时,会发生什么?研究人员称你得到的是世界上第一台“生命机器”。虽然最

当你从青蛙胚胎中取出细胞,并将其培养成通过算法“进化”的新生物时,会发生什么?研究人员称你得到的是世界上第一台“生命机器”。

虽然最初的干细胞来自青蛙——非洲爪蟾、非洲爪蛙——但这些所谓的异类机器人与任何已知的两栖动物都不相似。一项新的研究表明,这些微小的斑点只有0.04英寸(1毫米)宽,是由生物学家组装的活组织制成的,这些活组织是由计算机模型设计的。

最近,这些科学家报告说,这些生物可以独立和集体移动,自我治愈,一次可以存活几周,并有可能被用来在患者体内运输药物。

佛蒙特大学的计算机科学家和机器人专家、这项研究的合著者约书亚邦加德(Joshua Bongard)说,“它们既不是传统的机器人,也不是已知的动物物种。”"这是一种新的人工制品:一种活的可编程生物."

算法形状进化的异种机器人。这项研究的主要作者、佛蒙特大学伯灵顿分校计算机科学系进化机器人博士候选人萨姆克里格曼(Sam Krigman)说,它们从皮肤和心脏干细胞生长成数百个细胞簇,这些细胞随着心肌组织产生的脉冲移动。

克雷曼告诉《生活科学》:“没有遥控器,也没有生物电的外部控制。这是一个独立的代理,几乎像一个发条玩具。”

生物学家为自主异构机器人提供了计算机限制,例如它们组织的最大肌肉力量以及它们在水环境中的运动方式。然后,算法产生了几代微小生物。性能最好的机器人会在算法内部“复制”。就像自然界的进化一样,最不成功的形式也会被计算机程序删除。

“最终,它可以为我们提供一个实际上可以转移到实际单元的设计,”Kreman说。这是一个突破。"

然后,研究作者将这些设计变为现实,将干细胞拼接在一起,形成了一个由进化算法设计的自供电3D形状。这项研究表明,皮肤细胞将不同种类的机器人结合在一起,其“身体”特定部位心脏组织的跳动使“机器人”在没有额外营养的情况下在培养皿中的水中推进数天甚至数周。克里格曼说,这些机器人甚至可以修复重大损伤。


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