打开活体机器人的包装纸,看到“超算+生物科技”的礼物盒
前几天佛蒙特大学研究者推出的第一个“活体”机器人xenobots,相信让很多人吃了2020年的第一惊。全青蛙基因、可在水中存活、自我驱动、可“编程”……这一系列关键词听起来似乎是无机体已经出现,属于生物学的21世纪终将到来,指不定哪天生化危机就会在科学家的一次手抖下诞生……
当然经历了几天的各种解读和消化,相信大家对于整个事件的态度也趋于冷静。而今天我们的话题就是,从所谓活体机器人的成功中,是否能找到一些具有普适性的新进展呢?
《孢子》尚未成为现实:科学家在实验室里绣花
关于这个充满了奇幻气息的话题,当然要从祛魅开始。
如果用一句话来解释这件事就是,科学家们通过非洲爪蟾的胚胎,分离出了干细胞并进行培养,将一伸一缩具有自主运动能力的心肌细胞和用作杠杆的表皮细胞组合在一起,实现持续移动能力,再通过超算进行无数次实验模拟,最终选择了组合形式,让两种细胞组合出来的复合细胞能够实现定向移动。
这种“机器人”最关键的优点就是可以随着寿命耗尽自然降解,不会造成污染。当然各位看客也不必担心,没有生殖系统让这些机器人不具备繁殖的可能,基本没有可能出现想象中的一个操作不慎,世界被“腐肉”占领的克苏鲁画面。而细胞也不具备神经系统,别说思维了,就连反射的边儿都碰不到,人造生物觉醒攻击人类的梦也可以醒一醒。
除去这些想象中的负面影响,活体机器人的应用价值恐怕也没那么容易实现。
在论文中,研究者提到了清理海洋中微塑料垃圾、为细胞设计囊袋在人体中精准给药、清理血管斑块等等作用。从理论上来讲,如果有一种可生物降解、能够通过编程改变形态、自我驱动运动的细胞生物存在,似乎确实能够实现上述能力。
但从现实情况来看,这种未来还是比较遥远。就拿为细胞设计囊袋实现精准治疗来说,为细胞设计囊袋这件事情虽然在计算模拟中实现了,但科学家却无法在现实中重现。至于清理血管甚至清理废水,则需要海量这样的细胞机器人才能够实现。
那么科学家是如何制作这些细胞机器人的呢?
答案并非是像大家想象中,如同游戏《孢子》一样输入几行代码就能生成不同的细胞组合,而是像绣花一样,在显微镜下用镊子捏。如此以来无法实现囊袋的设计,就无需意外了。
工程能力上本身的限制,决定了细胞机器人在短时间以内没法批量生产,更别提有关平衡成本收益的商业化应用了。
从细胞机器人,到细胞编辑系统
总的来说这一科学研究成果更多还处在学术、实验性质,只是因为“活体机器人”这个概念太过令人咋舌,因而引起了媒体和普通人的过度反应。实际上不论是为此恐慌或是过度兴奋,都没有什么必要。
其实在这次实验中,还有一位主角被大家忽略,那就是背后提供计算能力的超级计算机深绿。
不难发现,让复合细胞动起来的原理并不困难
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- 编辑:王莎
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