全球首个活体机器人生娃!100%青蛙基因,杀不死,可繁衍四世
#全球首个活体机器人生娃##100%青蛙基因,杀不死,可繁衍四世##科技[超话]##智能服务类机器人#
【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?

每周一本国学书------菜根谭
作品名称:菜根谭
作品别名:菜根谈、处世修养篇
作者:洪应明,
创作年代:明朝
文学体裁:语录体

《菜根谭》是明朝还初道人洪应明收集编著的儒家经典,是一部论述修养、人生、处世、出世的语录集。其文字简炼明隽,兼采雅俗,言辞中流露出山林意趣,渗透着万物一体的世界观。开出的处世之方偏重心态和人事,悟虚妄真实之理,指出贫富、尊卑、穷达因为心念使善恶、祸福相互转换,告诫世人及时转念,戒贪少欲,取中庸之道。著作前后内容和深度有所不同,反映出了不同的阅历和境界。书分前后两集,前集225条,后集135条,共360条。

#好书推荐[超话]#早上好朋友们

[太阳]

1.《争夺记忆》(59元)。一场2020年的记忆争夺战,一部记录当下的现实书。一系列社会与环境危机不断累积、爆发,让2020年的特殊性被一再凸显。从岁初到年末,《单读》向海内外的作者、合作伙伴以及读者发起广泛征文,收集世界各地关于这一年的记录。最终,来自18个国家、34位创作者的24组纪实作品被汇集于此。本书在结构上打破了过去按照文体分类的方式,以“世界—自我—附近”三组关键词作线索,让诗歌成为另一条起承转合的线索。
  
2. 《求错集》(68元)。本书是孙歌1980—1990年代访日期间所作的学术评论、文学评论及杂感类文字的结集。无论是对日本思想史的辨析与梳理,还是对日本文化的切身体验,都体现了作者思想的深度和敏锐的问题意识。通过对日本文化与西方文化的对比与梳理,以及在日本语境下对中国传统文化的反思和观照,可以帮助读者在更广泛、更深入的领域内了解日本文化,甚至东方文化或亚洲文化。除却作者对日本文化的研究性文字,还包括了大量的文学评论和随笔,文字精炼有味,思考角度新颖独到。

3.《文城》(59元)。时隔八年,余华全新长篇!人生就是自己的往事和他人的序章。时代的洪流推着每个人做出各自的选择。这是一个荒*蛮的年代,结束的尚未结束,开始的尚未开始。“文城在哪里?”“总会有一个地方叫文城。”。

4.《没有一种生活是可惜的》(59元)。本书是余华的散文作品集。分为“一个记忆回来了”“文学·音乐·旅行”“活着,为了讲述”三大章节,包含对往事的追忆与深思,对文学和音乐的独到见解,旅行中的所见所闻所感,以及对整个社会和历史的反省。
  
5.《我没有自己的名字》(58元)。本书是余华从1986年至今创作的短篇小说集珍藏版,是余华迄今为止最完整的短篇小说全编。包括《鲜血梅花》《十八岁出门远行》《爱情故事》《黄昏里的男孩》等21篇。由余华亲自编选。余华在本部作品中,对命运的叩问、对人性的探究和对自然的敬畏,让我们看到了他对生命的无限怜悯和对现实的深沉思考。在一种黑色幽默里,有洞穿世事的苍凉透出纸背,扑面而来。

6. 《我只知道人是什么》(48元)。作为当代中国文学走出去的代表人物,余华长年受邀世界各国的演讲与活动,他从个人和中国经验出发,打开与世界文坛的交汇,本书正是他近年来所发表的杂文结集。余华充满睿智又真诚分享了他的观察和思考,内容包罗万象,从往事到现实,从自我到时代,既漫谈生活体验,也谈及创作心得。这些对人性宽广与丰富的探究,展现出一位优秀作家对生活的深刻洞察,对一切事物理解后的超然,而命运无常中凝练出的一个个故事,不仅连接着我们的过去与未来,也最终指向了所有文学和艺术创作中直抵人心的力量来源。

7.《爱的设计——卢梭与浪漫派》(59元)。本书是阿兰·布鲁姆《爱与友谊》第一部分。在本书中,作者解读了卢梭和深受其影响的四位小说家——司汤达、奥斯汀、福楼拜、和托尔斯泰。卢梭是爱的现代阐述者与倡导者,他发起了一场爱的运动——浪漫主义运动。这场伟大的运动立志要在孤立的布尔乔亚社会中为人的联合提供一个新基础。在本书中,卢梭与卢梭主义者们(Rousseauans)扮演了双重角色。他们是爱的伟大见证者,但他们运动的失败与19世纪末爱作为一个文学主题的垮台也是密切相关的。
 
8.《爱的戏剧——莎士比亚与自然》(39元)。本书是阿兰·布鲁姆《爱与友谊》第二部分。作者在本书中细致解读了莎士比亚的六部戏剧,从《罗密欧与朱丽叶》中青春的爱,到《安东尼与克莉奥佩特拉》中成熟的爱,再到《一报还一报》中爱与宗*教、政*治的复杂交织,以及《特洛伊罗斯与克瑞西达》中爱与欺骗的较量、《冬天的故事》中一种自然神学下的爱、《哈尔和福斯塔夫》中一种特具哲学性的爱。莎士比亚是自然最纯粹的声音。他的戏剧向我们展示了最多样的爱欲表达。

9.《爱的阶梯——柏拉图的<会饮>》(36元)。本书是阿兰·布鲁姆《爱与友谊》第三部分。作者在讨论完卢梭、莎士比亚之后,回溯到柏拉图。柏拉图的《会饮》致力于探究爱*欲。这位爱的古代哲人,他不但与莎士比亚一样忠于自然,而且还通过一个比戏剧更宽的光谱来表述爱*欲,并对其意义作了一番更为贴切的理性论述。在爱*欲里,他看到了同时达成个体幸福与真正人类共同体的可能性。
#遇见一家书店##在生活##读书##如何看待城管拎摔摆摊老人事件# https://t.cn/RJZMY1r


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • 然而,这个世界上,在另一个地方,在类似或不类似的环境里,必然有一群游戏制作人睁着贪慕的双眼,一边玩游戏,一边发出赞叹,一边讨论从《2077》获得的灵感和启发,他
  • 联系不到你的时候真的很担心,当联系上了,却听见对方忙,请稍候时,无比失落,自己那么在乎,微信qq电话无所不用了,可还真没用,或许真的始终比不上闺蜜或者其他人,也
  • #减肥##瘦身##美美瘦QQ糖##美粒瘦减肥胶囊##纤之魅酵素梅##蜜拉贝儿溶脂针##妙纤酵素饮##养颜排毒##同仁堂##美丽瘦##倍帝#QQ糖代理的顾客给的良
  • 作为全球游客向往的旅游目的地,成都紧扣建设世界文化名城和国际消费中心城市战略,逐渐形成了“以‘三城三都’为引导,以满足游客和市民日益增长的需求为导向,以夜间经济
  • 斯里兰卡共产党总书记维拉辛哈就此表示,这将“满足发展中国家在疫苗问题上的期待”“中国共产党对推动构建人类命运共同体的真诚承诺和不懈努力已在抗疫实践中得到不容置疑
  • 为我们处女月珍藏下了一道绚丽风景~~也最后感谢各个家长的参与和支持,天秤座活动10.15再见啦[爱心](对的,为了服务大家,园主就拍了最后一张一个虚化的影子[委
  • 虽然我知道卡维大概率四星,没那么好的资源给他配最好的音,但是卡维确实是第一个让我一眼动心的角色,我的心理期待还是很高的[泪][泪]所以才会这么失望吧,米哈游肯定
  • 刘中华:托管服务在数字平台上都可以显示,土地什么时候播种,需要施多少肥,都可以科学地掌握,可以减少投入。记者:正在生产用的都是本地的大豆吗?
  • 我拿着桃酥站门口吃(以防渣子掉了引蟑螂)我奶拿着早上剩的半截紫薯站我旁边吃,中午的饭上又有一大块紫薯,紫薯也连吃三天了,因为健康和我妈喜欢,所以得天天吃[苦涩]
  • #遇见美好#☁️现在的天气就适合来上这么一锅热气腾腾的砂锅土豆粉!评论区抽取3⃣️位粉丝宝贝送板栗系列随机新品免单券1⃣️张~星星醉酒到处跑,月亮跌进深海里,我
  • 面对疫情,还有一年多就要退休的他主动向所长请缨:“让我去,派出所我年龄最大、党龄最长,在这种关键时刻我必须站出来、顶上去。”  “我是一名老党员了,也当过领导干
  • #店铺资讯# ワイヤレス充電器の新商品が入荷いたしましたMagSafe対応iPhone・Apple Watch・Airpodsの3台同時充電が可能に最大出力は7
  • ✨海南椰子饭✨阿浪家的椰子饭真的椰香味非常浓,作为饭后甜点或者主食都是可以的,椰子壳里面的椰肉也不要浪费,好吃晚餐吃完后还可以继续逛夜市,买点喜欢的当地小饰品,
  • 找一个安静的角落,在一段属于自己的时光里,想一个喜欢的人,执笔,记录一段过往,在这个秋天,你身边又会有怎样的风景—我喜欢你,有三分,我所说的三分,不是“三分流水
  • 别放弃 又好久没有碎碎念了▪️妈妈送来的零食刚好填补了零食空缺口▪️夏天又快要来了希望今年夏天不要再有遗憾吧希望那些黑暗的日子都快点走远吧▪️一直渴望能有人用温
  • 后来说还是帮我开地图吧,璃月旁边一个坡新人体力上不去,还很丢人摔死了,复活去了非常远的锚点。#跟着小贾吃吃喝喝#跟着崽子见世面[允悲]和各位大佬们吃饭就是爽[跪
  • 还有没有喜欢其它漫画形象的,网店购买好便宜的,几块钱100来个,就是一个操作:贴啊。我小时候最喜欢#龙珠#,所以给#荣耀MagicBook#也贴俩,虽然过了张扬
  • ”我:24啦[赢牛奶]“24岁,结婚完再过两年可以要个宝宝了。有一个阿姐:“你现在还上学吗?
  • 《城市视觉形象构建....》 专著,捡漏,15天下CIP,(211大学出版社)适用人群:本书适用于高校视觉传达设计、城市设计、环境艺术设计、景观学、景观设计、
  • 至今为止,入坑也有一年多了,某某是白月光,木木是我最爱的作者,添望是我最相信的爱情。总是在超话断断续续的签到,好不容易到了9级,看着喜欢某某的姐妹越来越多,相关