能像生物一样进食和成长的机器人快来了

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04-24 15:11

机器人能吃东西和长大?

是的,这个只在电影里出现过的有机机器人快来了,它将不仅能进食、消化、成长,最终还会死亡、腐烂。

众所周知,人类最基本单位就是细胞,而细胞里装载着人类的遗传物质 DNA,但它也是一种聚合物。而康奈尔大学的科学家们就是利用了分子的独特性质,使用了一种被称为 DASH 的材料,基于 DNA 的装配和合成的分层,构建出了能够新陈代谢的生物材料。

因此,它体现出了一种类似生命的特征。

▲DNA 双螺旋分子在人工新陈代谢驱动下,正在逆流而上. 图片来自:Science Robotics

具体来说,这种 DASH 材料能自行排列并形成聚合物,DNA 分子成倍增加,产生几毫米大小的重复 DNA 链,慢慢变成更大的形状。随后科学家们开始「喂食」,将反应溶液注入微流体装置,这个装置能提供液体能量流和用于生物合成的必要构建块。

他们发现,通过材料流动,DNA 不断形成自己的新链,而且前端会生长出新组织,后段的旧组织开始腐烂和脱落。重点是,它还能在没任何外部力量干预下,缓缓向前蠕动。

现在,工程师们已经在探索如何让材料识别刺激物,能在光线下自动寻找食物,并自动避免分辨出的有害物体。

▲DNA 软机器人的原理,图片来自Science Robotics

这也是世界上首次出现类生命材料。但需要注意的是,研究人员称,这并不是一种新的生命形式。

康奈尔纪事报中的农业与生命科学学院教授丹罗表示:

虽然这个材料听起来很像活着的东西,它也具有一些基本粘液模具的复杂性,但它只是一种全新的、逼真的物质,能够代谢能量、生长和丢弃组织,比任何材料都更接近生命。

而这次的关键创新也就是人工新陈代谢。

这展示了一条从生物分子中创造动态机器的新途径,开启了系统自我进化的新方向,未来可以将该系统用于生物传感器检测、无细胞蛋白质制造等各方面。

而在大众更熟知的层面上来看,生命和物质的界限变得越来越模糊,想象中的真人机器人,至此也走出向我们靠近的第一步了。

▲ 图片来自:《机械姬》

注:该项目研究论文「Dynamic DNA material with emergent locomotion behavior powered by artificial metabolism」,于 4 月 10 日在 Science Robotics 上发表。

题图来源:unplash

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