全球首个活体机器人生娃!100%青蛙基因,杀不死,可繁衍四世
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【新智元导读】活体机器人「生娃」?全球首次,实属罕见!2020年1月,美国科学家利用从青蛙胚胎中提取的活细胞,创造出全球首个活体机器人Xenobot。现在,这个活体机器人可以像「吃豆人」一样繁殖。

全球首次,实属罕见!

在生孩子这件事儿上,美国科学家创造了奇迹:让机器人「生娃」。

你没看错,世界上第一个「活体机器人」正在繁衍...

当这些酷似「吃豆人」的机器人「父母」在环境中移动时,它们会在「嘴巴」中收集数百个干细胞。

随着时间的推移,这些干细胞会聚集在一起,形成机器人宝宝,发育成熟之后,看起来就像它们的父母一样。

这是由来自佛蒙特大学、塔夫茨大学以及哈佛大学 Wyss研究所的科学家们发现的一种全新生物繁殖形式,并创造了有史以来第一个「自我复制」的活体机器人。

目前,这项研究已于10月22日发表在 PNAS 上。

该研究的合著者、塔夫茨大学的资深科学家 Douglas Blackiston 表示,「长期以来,人们一直认为我们已经找到了生命可以繁殖或复制的所有方式。但这次我们的发现是之前从未见过的。」

全球首次!活体机器人「生娃」

本来,非洲爪蟾蛙的这些胚胎细胞会发育成皮肤。但它会挡在蝌蚪的外面,阻挡病原体并重新分配粘液。

研究人员这次将这些胚胎细胞置于一个新的环境下,让其有机会重新利用这个「多细胞性」。

这次,这些胚胎细胞要发育的目标和皮肤大不相同。

「这些青蛙细胞的复制方式与以往大不相同。科学上已知的任何动植物都不会以这种方式复制」,这项新研究的主要作者 Sam Kriegman 博士说。

最初,由大约 3000 个细胞组成的爪蟾机器人(Xenobot)亲本形成了一个球体。大约 3 天后,球体外表面上会形成纤毛。

当产生的成熟细胞群处于培养皿中约 60000 个分离的干细胞中时,它们的集体运动将一些细胞推到一堆。

如果这个「堆」足够大,这些细胞群就能发育成会游泳、带纤毛的后代。如果分离干细胞更多,则会产生更多的后代。

不过,这个复制过程最多持续两轮。是否会停止取决于适合青蛙胚胎发育的温度范围、解离细胞的浓度、成熟生物的数量和随机行为、溶液的粘度、培养皿的几何形状表面,以及污染的可能性。

确实,就像研究论文作者之一Sam Kriegman 博士所说:「这些机器人可以生孩子,但之后这个复制系统很快就会消亡。要让系统继续复制非常困难」。

看来,球体结构不利于机器人的生殖系统的复制,怎么办?试试别的形状!

这正是AI入场的好时候。

通过 Deep Green 超级计算机集群上运行的AI程序,进化算法在模拟中对数十亿种形状进行了测试——三角形、正方形、金字塔、海星形——让细胞在复制中的效率更高。

研究人员使用一种进化算法,从随机群开始,进化出具有增加自我复制能力的细胞群。( FG = 给定群体实现的子代数。小数部分表示群体距离实现另一轮复制的距离。)

这个进化试验中最成功的世系起源于一个球体,它构建的桩不超过 74% 自我复制所需的大小阈值。

爪蟾机器人(Xenobot)能够在培养皿中找到微小的干细胞并将数百个干细胞聚集在「嘴」(指C型的缺口) 里,几天后这组干细胞就会裂变成新的爪蟾机器人。

我们利用超算弄清楚了如何调整最初父母亲本的形状。经过几个月努力,AI想出了一些奇怪的设计,包括一个类似于「吃豆人」的形状。这种设计相当违反直觉,它看起来很简单,但人类工程师想不出来。」Sam Kriegman说。

比如,为什么是一张嘴?为什么不是5张嘴?不过,形状虽然看起来有点奇怪,但效果很好。经测试,这个「吃豆人」形状大大延长了Xenobot 机器人复制系统的寿命。

实验表明,在经历AI算法筛选出的「吃豆人」形状下,机器人的自我复制系统寿命,由最多2代增加到了4代。

现在,这些机器人的儿子能生孙子,孙子又生了曾孙,繁殖还在继续......

众所周知,运动学复制在分子水平上是众所周知的,但以前从未在整个细胞或生物体的尺度上观察到。

Douglas表示,「我们已经发现,在生命系统中存在着一个未知的空间。我们如何去探索那个空间?我们发现了会走路的机器人;我们发现了会游泳的机器人。现在,我们又发现了可以运动、可以自我复制的异形机器人。未来还会有什么发现呢?」

诚如研究人员所说,「在生命的表面之下,还隐藏着更多令人惊讶的行为,等待我们去发现。」

回顾:可编程「活体机器人」的诞生

大多数人都会认为机器人是由金属和陶瓷制成的,不过爪蟾机器人同时也是由青蛙细胞制造的有机体。

2020年,还是这群美国科学家,首次利用从青蛙胚胎中提取的活细胞,创造出第一个有生命的机器。

这些毫米级的「活体机器人」(xenobots)可以朝目标移动,也可以携带一个有效载荷(例如需要运送到患者体内特定位置的药物),还能在切割后自行愈合。

在UVM的超级计算机集群上进行了数月的处理之后,该团队(包括主要作者和博士生Sam Kriegman)使用了一种进化算法,为新的生命形式创建了数千个候选设计。

为了完成科学家们布置的任务,比如朝一个方向移动,计算机会一遍又一遍地将几百个模拟细胞重组成各种形状和体型。

从随机构造开始

首先,他们采集非洲爪蟾(学名「Xenopus laevis」)胚胎中的干细胞,并将它们分离成单个细胞,然后进行孵化。

接着,使用微型镊子和一个更小的电极,将细胞切割并在显微镜下连接到计算机所指定的设计中。

这些细胞组装成自然界中从未见过的身体形态,开始协同工作。

皮肤细胞形成了一个更被动的结构,而心肌细胞曾经的随机收缩被用于创造有序的向前运动,这是在计算机设计的指导下,并借助于自发的自组织模式,使机器人能够自行移动。

此外,在实验中,科学家就将活体机器人切开两半,观察究竟会发生什么。

Bongard表示,「我们发现,它会把自己重新缝合起来,然后继续前进。这是一般机器无法做到的。」

论文合著者Levin表示,这些青蛙细胞可以被打造成有趣的新的生物形式,与它们的原有解剖结构完全不同。

构建活体活体机器人,是迈向破解所谓「形态学代码」的一小步,更是向着更深入了解生物的整体组织方式,及其计算和存储信息的方式迈出了一大步。

机器人「生娃」,恐惧?兴奋?

美国科学家首次实现了让活体机器人繁育,有些人可能会觉得这令人振奋。

Bongard表示,「我们正在努力理解这个属性: 复制。世界和技术正在迅速变化,对于整个社会而言,我们研究并理解这种现象是如何发生的,这一点非常重要。」团队的目标是加快人们从认识问题到给出解决方案的转变速度,比如利用活体机器人把塑料微粒从下水道中拉出来,或者制造新的药物。

研究团队看到了活体机器人朝着再生医学发展的前景。

Levin解释道,「如果我们知道如何告诉细胞集合做我们想让它们做的事情,最终,那就是再生医学,比如创伤性损伤、出生缺陷、癌症和衰老的解决方案。这些问题的存在是因为我们不知道们不知道如何预测和控制细胞群的构建。」

然而,有些人可能会对可自我复制的生物技术的概念感到担忧,甚至感到恐惧,比如一些网友。

不知你是否看过《异星灾变》(Raised by Wolves)这部科幻美剧,一个Mother,一个Father ,这2个机器人授命在一个神秘星球抚育人类后代,

剧情演变到最后,机器人母亲怀孕,生出了一个像蛇又像鳗鱼的奇怪物种。

看来,机器人生娃这件事还真是不敢恭维...不知各位网友,是期待多一点,还是害怕多一点?

文/婉时雨01如今的杨幂,每出一部剧都会成为热播剧。杨幂的新剧《斛珠夫人》即将播出了,很多网友都表示很期待,网友们都在刷屏杨幂的这部剧。现在杨幂拥有的成就和名气,甚至都超越了她自己的目标。曾经的杨幂一年拍4部以上的剧,不是因为她有多拼,想挣钱,完全是出于她对演戏的热爱。做自己热爱的工作,永远都是乐此不疲。很多人说杨幂运气好。其实这世间,哪里有那么多的好运气给你,一切的一切都需要用自己的实力去拼来的。说实在,好机会的降临也是青睐已经具备了实力的人。而没有实力的人永远都会抱怨自己没有好运气,这样的人也许不知道好机会来过,只是他们自己接不住而已。2006年,杨幂20岁,在演艺圈开始小有名气,因为杨幂出演《神雕侠侣》郭襄一角,很多人因为她演得有灵气而喜欢她。杨幂也不是一开始演戏就有那么多人的关注和喜欢。她4岁就开始准备了自己的演戏生涯,在演员培训班里,小小年纪的她,因为性格过于活脱,跳跃被导演挑中成为小演员。杨幂用了16年的时间,才逐渐被大家所熟知。如今的杨幂,一出演几乎都是主角,接得每部戏都能红。02杨幂是个注重信誉的人,在工作上,别人看重自己,信任自己,她就一定不会辜负别人的信任。杨幂和刘恺威谈恋爱不久,杨幂刚开拍《小时代》,结果自己怀孕了。杨幂说:“生宝宝的事情不是在自己计划范围内的事情,可怀孕了,那就要对这个生命负责,对自己的选择负责。”而《分手大师》和《小时代》是杨幂很早就答应好了要拍,然后要拍时,你不能说自己退出不拍了。所以,杨幂怀孕了还在拍戏,生完孩子三个月后就开始投入工作。然后就有很多人都说,为什么这么拼,有必要去挣这个钱吗?杨幂说,这和挣不挣钱没有关,因为这是承诺,答应好的要拍,那就需要拍完吧。杨幂是一个不怕压力的人,压力越大,她的韧性就越大。杨幂从不知名一路成长到流量明星,她说自己是一路被骂,又一路成长起来。这也是源于她内心强大,她不会让自己陷入那些负能量,所以她一直能有一种好的心态。而且杨幂也经常自嘲,所以别人不好的话语不会影响到她。杨幂从小就成长在“贫嘴”模式的家庭里,爷爷奶奶恩爱,爸妈也恩爱,而家人之间的“贫嘴”是生活里幸福的乐趣,所以,说只是说说,他们不会放大语言的抨击。03杨幂心中没有太多的杂念,所以她就会活得很轻松。她最强大的靠山不是婚姻,而是自己拥有赚钱的能力。杨幂结婚,生孩子,甚至是离婚,所有那些对她不好的事情都不会对她有影响,她该做什么,不该做什么心中有自己的判断,不会因为别人的言语而产生纠结。就像杨幂有自己的孩子后,该追求事业就追求事业,她不想等孩子长大后说,别人的妈妈很优秀,而自己的妈妈什么都不会。杨幂对自己的孩子的教育,希望自己跟孩子成为朋友,鼓励女儿能追求自己的梦想,而不是以父母的身份去限制孩子的兴趣,逼孩子学孩子不喜欢的事情。首先就是尊重孩子,让孩子做选择。杨幂也曾经坦白:“家庭不应该是成为你的束缚,它可以给你归属感,它也应该是你的动力,让你更好地去做更好的自己。”杨幂是个有野心的女人,想好的事情就会去做,没有什么顾虑,坚定且有目标。杨幂成立自己的公司,签约了很多艺人,自己不仅是演员还是一个老板,她说话犀利,做事干脆果断,也一直收获很多人的喜爱。杨幂看似柔弱,可内心却很强硬,自己被黑,她也不会让自己陷入那些负能量中,她一直都是做真实的自己,做有能量的事情。杨幂排解自己的压力,不是找人聊天,就是看书,所以她的内心能修炼出不会被负能量困扰,也没有讨厌的人。杨幂和刘恺威离婚后,她在一个节目中,主持人问会不会回看过去?她说:“回看是没有意义,而且浪费时间的事情,以前发生的事再好再坏都跟我没有关系,我接受自己的想法,我接受自己的经历和遭遇,我并不觉得那是很糟糕的事情。”过去的事情已经和自己没有关系了,如果揪着一直回忆过去,那么自己就会活在痛苦里。人活着,就要学会向前看,才能创造更多有价值的事情。杨幂就是一直向前奔波,在奔波中修炼自己,然后出一部又一部受欢迎的作品。

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想要快意人生,其实不难。好好工作,该努力时别泄气;珍惜身边的人,别为过去的情纠结埋怨;适当释放糟糕的情绪,别把所有的苦都憋在心里;坚持自己的梦想,想做的事就别轻言放弃。余生宝贵,不敷衍、不抱怨、不偷懒、不迟疑,坚定朝着目标大步向前。
宝宝们,早安[给你小心心]认真搞事业啦![污]#宝宝的少女心##打卡#


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