【大公报讯】综合《卫报》、CNN及新华社报道：迄今为止，大多数机器都以金属、塑料、混凝土等为原料，但近日美国研究人员创造出了首批由青蛙细胞构成的“活体机器人”，可进行编程修改、自由移动，甚至被切开后还能自动愈合。这些“生物机器”独特的性质和功能，在医学、生物学、化学等领域有很高的研究价值，也有广阔的应用前景。

首批“活体机器人”被命名为“Xenobot”，因为它们的原材料是非洲爪蟾（Xenopus laevis）的干细胞。Xenobot研究项目由美国佛蒙特大学和塔夫茨大学共同完成，获美国国防高等研究计划署机器学习计划资助，研究成果13日刊登于《美国国家科学院院刊》。

研究人员表示，设计Xenobot使用了人工智能领域的“进化算法”。这种算法首先在佛蒙特大学先进计算中心的Deep Green超级电脑上进行了数月的处理，运用500至1000个皮肤及心肌细胞随机组合出不同的立体构造，再模拟其活动状态，凭藉移动距离等指标，挑选出表现最好的设计加以改造，最终形成一系列设计蓝图。随后，塔夫茨大学研究人员从非洲爪蟾的胚胎中提取干细胞，并培育成皮肤细胞或心肌细胞，在显微镜下按照蓝图组装出Xenobot。

“全新的生命形态”

Xenobot的长度不足1毫米，比起一般人认知中有齿轮和机械臂的机器人，看上去更像一块肉团。由于心肌细胞能自主收缩及扩张，Xenobot如同自带迷你引擎，可在水中直行或绕圈。研究团队表示，它们能够在没有额外营养补充的情况下存活7至10天，进行自主移动、探索。令人吃惊的是，它们还展现出了协同能力，如共同绕圈、推动物体。

佛蒙特大学资深研究员邦加德（Joshua Bongard）表示，Xenobot既不是传统意义上的机器人，也不是任何一种已知动物，而是“有生命的机器”。塔夫茨大学生物学家莱文（Michael Levin）形容它们是“全新的生命形态”、“活生生的可编程生物”。

Xenobot发展潜力很大，它们由生物组织构成，受损时能自行治愈伤口，即使被切成两半也能恢复，任务完成后则可完全分解，就像自然生物死后腐化一样，对环境较为安全。从一些蓝图中可见，它们可以被设计为带有中空结构，以便携带微小物体到指定区域，有望实现将药物精准释放在人体特定位置，而不损伤健康组织。莱文表示，“活体机器人”未来还有望用于搜索并清理放射性污染、收集海洋中的塑料垃圾，或在动脉中清除粥样硬化斑块等。

推动再生医学发展

研究团队指出，Xenobot不仅实际应用前景广阔，还有助于细胞生物学的发展，为人类推开未来之门。莱文表示，研究对再生医学影响深远，今后的方向是扩大“活体机器人”结构规模，甚至可能以血管细胞、感知细胞等，组成人造眼等立体生物构造，弥补先天缺陷、重建老化器官。相关技术还有望实现癌变组织正常化。