新型活體機器人具有獨特優(yōu)勢 未來應用潛力巨大

美國研究人員13日在《美國國家科學院院刊》發(fā)表論文稱，他們利用活蛙細胞設計并組裝了一種活體機器人，其可以自行移動，環(huán)繞目標并在被切割后自行愈合。研究人員稱，這種機器人具有獨特優(yōu)勢，有朝一日或可用于遞送藥物、清理有毒廢物等任務。

該活體機器人由佛蒙特大學研究人員利用該校的“深綠”超級計算機設計，然后由塔夫茨大學的生物學家完成組裝和測試。研究團隊使用一種進化算法，根據設定的任務（如朝著一個方向移動），基于青蛙皮膚和心肌細胞生物物理基本規(guī)則，為新的生命形式創(chuàng)建了數千個候選設計方案，并從中選取出最有前途的方案進行測試。他們收集了非洲爪蛙的胚胎干細胞，將其分離成單個細胞進行培養(yǎng)，形成皮膚細胞和心臟細胞，然后使用微型鑷子和電極，將這些細胞切割并按設計方案進行連接。這些細胞會組裝成自然界中從未見過的形態(tài)并協(xié)同工作，依靠心肌細胞的收縮而有序地向前運動。

測試表明，這些特殊生物體——因源自非洲爪蛙細胞而被叫做Xenobots——可以在水環(huán)境中連續(xù)運動數天甚至數周。根據不同設計，它們不僅能直線運動，還會繞圈運動，并能負重前行。在被切割后，它們可以自行愈合；而在死亡后，則可生物降解。

Xenobots從基因上看是青蛙，但從生命形式上看則是一種與常規(guī)解剖結構完全不同的生命體。佛蒙特大學計算機科學家和機器人專家約書亞·邦加德指出，Xenobots是新穎的活體機器，它既不是傳統(tǒng)的機器人，也不是已知的動物物種，而是一類新的人工制品——一種活的可編程生物。

可重構、可自愈、可生物降解，這些傳統(tǒng)機器無可比擬的優(yōu)勢讓新型活體機器人具有很大的應用潛力。研究人員表示，未來它們或可用于執(zhí)行遞送藥物、尋找放射性污染源、收集海洋塑料微粒等任務。

總編輯圈點

許多人都看過電影《機械戰(zhàn)警》——人的身體和鋼鐵機械結合成了無敵的存在?，F(xiàn)在，科幻題材成了真，利用青蛙的細胞，科學家設計出了半生物半機器的全新綜合體。當年，伏打利用青蛙腿研究了電流?，F(xiàn)在，青蛙又作出了大貢獻。真是功勛生物！