能像生物一樣進食和成長的機器人快來了

作者 | 發布日期 2019 年 04 月 27 日 0:00 | 分類 材料 , 機器人 , 生物科技 follow us in feedly


機器人能吃東西和長大?是的,只在電影裡出現的有機機器人快來了,它不僅能進食、消化、成長,最終還會死亡、腐爛。

眾所皆知,人類最基本單位是細胞,細胞裡裝著人類的遺傳物質 DNA,也是一種聚合物。康乃爾大學科學家利用分子的獨特特徴,使用稱為 DASH 的材料,基於 DNA 裝配和合成分層,構建出能新陳代謝的生物材料。

因此,它顯現出類似生命的特徵。

▲ DNA 雙螺旋分子在人工新陳代謝驅動下,正逆流而上。(Source:Science Robotics

具體來說,這種 DASH 材料能自行排列並形成聚合物,DNA 分子成倍增加,產生幾公釐大小的重複 DNA 鏈,慢慢變成更大的形狀。隨後科學家開始「餵食」,將反應溶液注入微流體裝置,此裝置能提供液體能量流和用於生物合成的必要構建塊。

他們發現透過材料流動,DNA 不斷形成新鏈,且前端會長出新組織,後段的舊組織開始腐爛和脫落。重點是,DNA 還能在沒任何外部力量干預下,緩緩向前蠕動。

現在,工程師已在探索如何讓材料辨識刺激物,能在光線下自動搜尋食物,並自動避免分辨出的有害物體。

▲ DNA 軟機器人的原理。(Source:Science Robotics

這也是世界首次出現類生命材料。但要注意的是,研究人員稱,這並不是一種新生命形式。

康乃爾紀事報的農業與生命科學學院教授丹羅表示:

雖然這材料聽起來很像活著的東西,也有一些基本黏液模具的複雜性,但它只是全新、逼真的物質,能代謝能量、生長和丟棄組織,比任何材料都更接近生命。

這次的關鍵創新就是人工新陳代謝。

這展示了一條從生物分子創造動態機器的新途徑,開啟了系統自我進化的新方向,未來可將該系統用於生物感測器偵測、無細胞蛋白質製造等方面。

大眾更熟知的層面來看,生命和物質的界限變得越來越模糊,想像中的真人機器人,至此也向我們更靠近了。

▲《人造意識/機械姬》劇照。

註:研究論文《Dynamic DNA material with emergent locomotion behavior powered by artificial metabolism》於 4 月 10 日在《Science Robotics》發表。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:Unsplash