细胞活体机器人与人工智能结合或将制造真正“活机器人”!( 二 )


这些细胞就像乐高积木版的活体机器人,它们能以不同的方式进行组装!
莱文称,这些被称为“活体机器人”的胚胎细胞似乎代表了一种完全不同的发育机制,青蛙细胞可以采取该方式,从它们通常的生存环境中解释出来,细胞似乎能够发现一种新的生命方式,令人困惑的是,它们在基因上与普通的青蛙细胞没有什么差异,那么,如果不是“青蛙计划”,基因组编码有什么作用吗?
相反,基因似乎是分子程序的一部分,赋予细胞某些倾向,例如:以特定的结构黏在一起,这些细胞就像是乐高积木,能以不同的方式进行组装——除了细胞自己组装之外 。在正常胚胎所经历的发育环境中,首先它们组装产生了蝌蚪,然后再逐渐发育成青蛙,但这些并不是细胞执行集体运算的可能解决方案,活体机器人是另一个细胞演变形式,也许还有更多的形态,例如:尚未被发现的某些身体结构 。
近期,莱文和同事发现了活体机器人能表现一种新行为,他们发现这些“伪生物体”甚至可以进行某种程度的***,在实验中,它们被放置在一个细胞培养皿中,结果发现它们会移动,将之前松散的细胞聚集成一堆,在短短几天时间里,就能聚集形成新的活体机器人,然后通过体液移动,如果让这些活体机器人“自生自灭”,它们通常仅能繁衍出一代 。
然而,研究人员想知道这些神秘的细胞组织是否能做得更好,他们利用美国佛蒙特大学研究员乔什·邦加德(Josh bonard)设计的人工智能程序,进行了计算机模拟实验,旨在寻找更擅长制造新型活体机器人的结构形态,结果表明,像C形一半甜甜圈的结构,可能比球状活体机器人更有效地驱赶细胞,形成更大的球状“后代集群” 。
然后,研究小组手动塑造了这些活体机器人,体长大约1毫米,能够按照计算机程序设计的路线移动,还能负载一定的重量,携带药物在人体内部移动,也能在受污染的海域进行人类无法完成的操作 。他们使用微型工具将细胞操纵形成C形结构,然后让它们在新鲜细胞培养皿中工作,由此产生的后代会比早期的活体机器人更大,它们能在更多的世代繁衍中维持***过程 。较好的球形活体机器人能做的就是在后代变得太小而无法继续繁衍之前繁殖两代,而C形活体机器人可繁殖四代,每代都是球形,但平均尺寸会逐渐减小 。
当然,这并不是真正意义上的生物体繁衍方式,活体机器人不会细胞分裂,所以母体细胞不会将遗传物质传递给后代,相反,该行为看起来更像一些由可重新构建组件制成的机器人,它们已被证明能在提供组件时组装自己的***品 。活体机器人不能以该方式进化,它们必须被赋予组件,莱文和同事将这个过程称为“自***运动学”——通过运动而不是生物繁殖来*** 。邦加德说:“***是那些自身无法吸收新质量的实体所能获得的,它们可以发生行为,却不能成长,这些系统仅能将外部环境中的物质组合成自身副本 。”
该项研究表明,通过将活体机器人与人工智能的探索能力结合在一起,就有可能制造出一种有目的的“活机器人”,邦加德说:“人工智能可以用于夸大一种与生俱来的能力,可以通过重新排列生物形态而不是基因,‘编程’生物的新行为,研究人员希望知道,这些模拟行为能否识别出其他可以组装不同结构的形状,或者可能完全执行其他任务 。我对该项目的主要兴趣是,人工智能可以多大程度地以脱离自然进程的方式产生活体机器人,我们正在致力于通过人工智能设计几种新类型行为,融入这种活体机器人中 。”
该观点需要一种新的方式思考细胞——它们不是按照基因蓝图组装起来的积木,而是具有自主能力的实体,可用于制造各种各样的生物体和生命结构,人们可以将它们想象成智能化、可重新编程的变形机器人,它们可以移动、粘在一起,甚至彼此发送信号,通过这些方式,它们将能自己构建成精致的“人造品” 。