昨日，追寻君发布了关于全球首例活体机器人的文章，引起了许多朋友的评论，内容详见：《火种仍是魔盒？世界上第一个可编程的活体机器人诞生》、《全球首例活体机器人诞生了！可编程、可进化、可自愈，这是期望的火种仍是灾祸的魔盒？》。
今日，追寻君再来揭秘一下这个活体机器人终究是怎么被研制出来的。
在说活体机器人之前，咱们先来看下美国未来生命研讨所创始人迈克斯·泰格马克的《生命3.0》，看下他关于生命形状的三种区分。
迈克斯在书中论述，生命1.0这类生命体系不能从头规划自己的软件和硬件，其软硬件由DNA决议，只能由绵长而缓慢的进化来完成，地球现存的大多数动植物都归于这类。
比及生命进阶到2.0阶段，这类生命体系尽管仍是不能晋级硬件，但却发作了智识，能够经过不断的学习把握更多的技术，晋级自己的软件体系来应对环境的改变，而硬件部分便是仍需求绵长的时刻来进化，毫无疑问，现在的人类正处于这样的阶段。
而倘若生命迈入3.0阶段，体系则能不断晋级自己的软件和硬件，不必等候许多代的缓慢进化。迈克斯标明，未来的人工智能或许将成为生命3.0的代表。
用进化算法规划出模型 用生物技术挑选出终究的细胞机器人
这次报导出来的活体机器人xenobot长度不到1毫米，取自非洲爪蛙胚胎中的干细胞，由非洲爪蛙心脏细胞（缩短细胞）和表皮细胞（被迫细胞）结合而成。
图左为超级核算机的模型，图右为实践的细胞机器人
佛蒙特大学的研制人员先凭仗具有20000台电脑核算才能的超级核算机集群，经过进化算法，模仿出多代、数千个候选规划的进化进程，然后再从这些规划中终究挑选出了可定向移动的机器人形状。
核算机规划模型的进程和原理：
在研讨人员的设定下，凭仗超级核算机集群强壮的算力，核算时机一遍又一遍地将几百个模仿细胞重组成各种形状和体型。
当程序运转时（受有关青蛙皮肤和心脏细胞能够做什么的生物物理根本规矩的驱动），更成功的模仿有机体被保存和完善，而失利的规划被挑选。在算法独立运转一百次之后，选出了最有出路的规划进行测验。
详细而言便是，核算机首要使用500到1000个虚拟细胞创建出一组随机规划的生物体，每种规划都有皮肤细胞和心肌细胞的随机摆放。根据心肌细胞会自发缩短和舒张（划要点：这是细胞运动的引擎），被规划出的生物体有定向移动的或许。
假如这些心肌细胞缩短和舒张行为和谐得好，极少数雏形就会发作弱小的运动才能。那么研讨人员就将这些带着运动才能的雏形进一步仿制，其下一代有必定的概率会呈现移动速度更快的版别。
活体机器人模型转化成生命体的进程：
研讨人员先从爪蛙胚胎干细胞平分化出不能活动的表皮细胞（被迫细胞）和能够自主缩短的心脏细胞（缩短细胞）。
将胚胎细胞切开并分隔培育。
然后分隔培育的细胞进行重组。
最终，依照超级核算机模仿出来的规划，用镊子和电极对这个重塑的细胞进行“雕刻”，并对具有运动才能的雏形进一步仿制和挑选，如此重复仿制多代后就会呈现能快速移动的机器人版别。
研讨人员标明，这种运动来自核算机的规划。据称，将这个细胞机器人进行翻转后，它就像乌龟翻转过来相同四脚朝天不再运动。“这说明向前运动是人工规划的成果，而不是来自偶尔。”
震动！被切开不仅能自愈还能持续运动
非洲爪蟾的细胞自身并不特别，但其组成的这个生物体却体现出了生物活体的行为。这个可编程细胞机器人不仅能保持形状，还能在遭受损坏时自我修正。
被切开后自愈
在试验中，科学家就将活体机器人切开两半，调查终究会发作什么。核算机科学家和机器人专家Bongard说：“咱们发现，它会把自己从头缝合起来，然后持续前进。这是一般机器无法做到的。”
研讨人员标明，现在活体机器人可在水性环境中存活长达 10 天，并能移动而无需额定弥补养分。一些机器人可直线前行，一些机器人可绕圈。
物体运送
测验标明，有的细胞机器人能够自发地在中心洼陷构成一个中心孔，那么就可将颗粒物集合到中心方位。研讨人员说，这在某种程度上预示着该机器人有进行药物投递的潜力。
研制人员标明，未来期望能够完成用哺乳动物细胞来创造出“或许有血管、神经体系、感觉细胞、眼睛的”机器人。那么问题就会随之而来，假如生物细胞机器人发作神经体系和感知体系的话，就要触及道德问题了。
不过，这次的研讨关于揭开细胞之间通讯的奥妙具有严重的含义，生物体形状和功用的联系一直是严重科学问题，其间细胞通讯很是要害。
一同，《卫报》报导说，研讨参与者、塔夫茨大学再生与发育生物学中心主任迈克尔 · 列文（Michael Levin）教授以为，假如人类对操控生命的成长和形状有满足了解的话，那么出世缺点、癌症和变老等难题就有望处理。列文试验室首要经过试验和建模来研讨细胞通讯和安排形状的联系，以及细胞通讯在胚胎发育进程中的分子机制。
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文/寒春暮雪
