由細胞組裝而成的微型異種機器人有望帶來從藥物輸送到有毒廢物清理的許多突破電競 。
一組科學家重新利用了從青蛙胚胎中提取的活細胞,并將它們組裝成一種全新的生命形式。這些小于一毫米寬的異種機器人可以向目標移動,裝載貨物(例如需要運送到患者身體特定位置的藥物)。
“這些是新的活機器,”佛蒙特大學 (UVM) 的計算機科學家和機器人專家、該研究的合著者 Joshua Bongard 說。 “它們既不是傳統的機器人,也不是已知的動物。這是一種可編程的生物體籃球?!?/p>
這種新生物是在 UVM 的超級計算機上設計的,然后由塔夫茨大學的生物學家組裝和測試。 “我們可以想象這些活體機器人的許多其他機器無法做到的有用應用,例如研究有毒化合物或放射性污染,收集海中的微塑料,在動物中移動。循環,”再生和中心主任邁克爾萊文說。塔夫茨大學的發育生物學和該研究的共同負責人,在 2020 年 1 月的《美國國家科學院院刊》雜志上發表了一篇描述異種機器人的論文足球 。
在 UVM 佛蒙特州高級信息學中心的超級計算機集群上進行數月處理后,該團隊,包括團隊負責人、博士生 Sam Kriegman,使用進化算法創建了數千種設備,用于新生命形式的潛在設計。為了完成科學家分配的任務,計算機將數百個模擬細胞組裝成無數形狀。當程序在生理學基本規則的基礎上運行時,比較成功的仿真組織被保留和改進,而失敗的設計被丟棄。在算法獨立運行 100 次后,選擇最有希望的設計進行測試。
然后,由 Levin 領導的 Tufts 團隊將計算機生成的設計轉化為生活。首先,他們收集了從非洲爪蟾(Xenopus laevis)非洲青蛙胚胎中提取的干細胞,分離成單個細胞進行孵化。然后,使用顯微夾具和更小的電極,在顯微鏡下將細胞切割并拼接成最接近計算機設計的形狀體育 。