1月14日凌晨，《美國科學(xué)院院報》(PNAS）發(fā)表了一項來自佛蒙特大學(xué)（UVM），塔夫茨大學(xué)（Tufts U）以及哈佛大學(xué)（Harvard U）合作的研究結(jié)果：科學(xué)家利用非洲爪蛙胚胎中的活細胞，創(chuàng)造全球首個“活體機器人”（Xenobots）
活體機器人由三部分組成：
1）表皮細胞作為支撐骨架，提供必要的物理結(jié)構(gòu)，又保證最低能量損耗；
2）心肌細胞作為動力來源，依靠自身收縮推動整個系統(tǒng)位置移動；
3）Deep Green超級計算機以“進化算法”設(shè)計機器人具體組成及構(gòu)型
整臺機器人聚集500~1000個青蛙細胞，在合適的條件下體外大概能存活7天到10天。經(jīng)過算法訓(xùn)練后的機器人能夠依靠自主力量朝目標(biāo)移動。而最為關(guān)鍵也是目前備受爭議的一點是，當(dāng)被活體系統(tǒng)部分損壞或撕裂，能夠自行復(fù)制和修復(fù)。
該項目首先由佛蒙特大學(xué)（UVM）計算機科學(xué)系的超級計算機上通過特定的算法創(chuàng)建數(shù)千個候選設(shè)計，經(jīng)過模擬細胞訓(xùn)練及篩選后，然后由美國塔夫茨大學(xué)的再生與發(fā)育生物學(xué)中心的邁克爾·萊文（Michael Levin）課題組組裝和實際測試，是一次 “計算機+生物”領(lǐng)域的完美合作。它其實更像是活體版的MineCraft游戲或者樂高，用個體細胞做零件，設(shè)計出形狀和所需材料數(shù)量后后，拼出的成品可以自由活動。
人類社會會被機器人顛覆嗎？
現(xiàn)有機器人利用機械結(jié)構(gòu)和內(nèi)部控制程序完成一系列物理移動操作任務(wù)，比如Intuitive Surgical Devices公司研發(fā)的“網(wǎng)紅外科手術(shù)”達芬奇手術(shù)機器人，能夠在外科醫(yī)生的監(jiān)督下完成多科室多種類的外科手術(shù)；還有谷歌（Google）旗下DeepMind公司開發(fā)，擊敗人類職業(yè)圍棋選手的阿爾法圍棋機器人（AlphaGo），結(jié)合數(shù)百萬人類圍棋的棋譜和策略網(wǎng)絡(luò)，探索同時具備高潛在價值和高可能性的位置，進而決定最佳落子位置。
這些機器人在計算機的設(shè)計指導(dǎo)下完成工作任務(wù)，并沒有思考的認知能力；然而該團隊研發(fā)的活體機器人，則是以一種生物體組合的形態(tài)，自主協(xié)同工作，不僅可以在水性介質(zhì)中移動，并且可以轉(zhuǎn)圈，特別是在將這個機器人翻轉(zhuǎn)過來的時候，它就像翻過的烏龜一樣停止移動。但是機器人完成轉(zhuǎn)圈以及移動一系列運動的原理，科學(xué)家或者這個文章的科研團隊并不清楚，他們甚至在文章中沒有特別解釋為什么超級計算機會生成 “這一種”設(shè)計。
這樣的活體機器人到底有沒有生命活性？
如果嵌入神經(jīng)細胞是否會具備神經(jīng)系統(tǒng)特征和認知能力？正是因為這樣種種不確定性以及該技術(shù)未知的拓展方向，是否在未來出現(xiàn)倫理方面的問題或者成為人類的威脅？
首先，該活體系統(tǒng)的組裝以及存活的條件以及維持時間很有限，文章雖然沒有報道實驗成功所需要的嘗試次數(shù)與效率，但這僅僅是針對能夠體外存活的蛙胚胎，想要復(fù)制出哺乳動物胚胎的活體機器人，條件將更為苛刻；
其次，活體機器人系統(tǒng)只不過是實現(xiàn)了在空間位置上的移動，到底是由于產(chǎn)生動力的所有細胞的機械式協(xié)同，還只是由于某單一細胞對整個系統(tǒng)發(fā)出的“指令”還未可知，因此所謂的“活體”也僅僅指的是活細胞。
然而，也正是因為細胞間的通訊、信號傳導(dǎo)以及整個系統(tǒng)協(xié)同結(jié)果的產(chǎn)生原理還未知，才會有人擔(dān)心這項黑科技的可靠性和不確定性。
“活體機器人”引出的一些思考
生命到底是什么時候開始？是精子與卵子結(jié)合成為受精卵的那一剎那？是腦電波產(chǎn)生神經(jīng)認知能力的時刻？是個體發(fā)育完成時？又或者是脫離母體的那一刻？活體機器人到底算是生命體嗎？
也許，所有的科學(xué)問題將要回歸到哲學(xué)。
參考文獻：
Kriegman et al. A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms PNAS(2020).
