首個(gè)活體機(jī)器人誕生可編程會(huì)自愈超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)(2)

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2020-01-15 09:33:39 雷鋒網(wǎng)

大體上,，xenobots 的創(chuàng)造過(guò)程有兩步。

首個(gè)活體機(jī)器人

第一步,，利用佛蒙特大學(xué)的佛蒙特高級(jí)計(jì)算核心（Vermont Advanced Computing Core）的 Deep Green 超級(jí)計(jì)算機(jī)集群,，研究團(tuán)隊(duì)（包括第一作者和博士生 Sam Kriegman）用了幾個(gè)月的時(shí)間，用進(jìn)化算法為這一新的生命形式設(shè)計(jì)了上千個(gè)設(shè)計(jì),。

為完成任務(wù)（比如朝一個(gè)方向移動(dòng)）,，計(jì)算機(jī)會(huì)一遍遍地將幾百個(gè)模擬細(xì)胞重新組合成無(wú)數(shù)的形式或身體形狀。隨著程序的運(yùn)行——由關(guān)于單個(gè)青蛙皮膚和心臟細(xì)胞能做什么的生物物理學(xué)基本規(guī)則驅(qū)動(dòng)——更成功的模擬生物被保存,、優(yōu)化,，而失敗的則被拋棄。在對(duì)算法進(jìn)行 100 次獨(dú)立運(yùn)行之后,，科學(xué)家選出了最滿意的設(shè)計(jì),，用于下一步研究。

第二步,，Michael Levin 帶領(lǐng)的塔夫茨大學(xué)團(tuán)隊(duì)和顯微外科醫(yī)生 Douglas Blackiston 要做的就是關(guān)鍵一步——將電腦設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí),。

他們先從非洲蛙種非洲爪蟾的胚胎中收集干細(xì)胞，將其分離成單個(gè)細(xì)胞并孵育,，然后用小鑷子和更小的電極，將細(xì)胞切割并在顯微鏡下連接,，使其非常接近于計(jì)算機(jī)指定的設(shè)計(jì),。

這樣,，這些細(xì)胞被組裝成了自然界從未見過(guò)的形體，隨后它們便開始一起工作了,。經(jīng)過(guò)上述一番操作,，皮膚細(xì)胞形成了一個(gè)更加被動(dòng)的結(jié)構(gòu)，而心肌細(xì)胞原本無(wú)序的收縮則在電腦設(shè)計(jì)的指導(dǎo)下,，在自組織模式的幫助下,，產(chǎn)生有序的向前運(yùn)動(dòng)，這也就是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自行移動(dòng)的關(guān)鍵,。

當(dāng)然,，在研究過(guò)程中，難免會(huì)有一些意想不到的結(jié)果,，但有時(shí)這些結(jié)果也促成了新的發(fā)現(xiàn),。

研究者們注意到，這些可重組的有機(jī)體能夠以一種連貫的方式移動(dòng),，并且在胚胎能量?jī)?chǔ)存的驅(qū)動(dòng)下,，用數(shù)天甚至數(shù)周時(shí)間探索它們的水環(huán)境，但是反過(guò)來(lái)的時(shí)候卻失敗了,，就像甲蟲翻跟頭一樣,。

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