机器人能吃东西和长大?是的,只在电影里出现的有机机器人快来了,它不仅能进食、消化、成长,最终还会死亡、腐烂。
众所皆知,人类最基本单位是细胞,细胞里装着人类的遗传物质 DNA,也是一种聚合物。康乃尔大学科学家利用分子的独特特徴,使用称为 DASH 的材料,基于 DNA 装配和合成分层,构建出能新陈代谢的生物材料。
因此,它显现出类似生命的特征。
▲ DNA 双螺旋分子在人工新陈代谢驱动下,正逆流而上。(Source: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。随后科学家开始“喂食”,将反应溶液注入微流体装置,此装置能提供液体能量流和用于生物合成的必要构建块。
他们发现透过材料流动,DNA 不断形成新链,且前端会长出新组织,后段的旧组织开始腐烂和脱落。重点是,DNA 还能在没任何外部力量干预下,缓缓向前蠕动。
现在,工程师已在探索如何让材料辨识刺激物,能在光线下自动搜寻食物,并自动避免分辨出的有害物体。
▲ DNA 软机器人的原理。(Source:Science Robotics)
这也是世界首次出现类生命材料。但要注意的是,研究人员称,这并不是一种新生命形式。
康乃尔纪事报的农业与生命科学学院教授丹罗表示:
虽然这材料听起来很像活着的东西,也有一些基本黏液模具的复杂性,但它只是全新、逼真的物质,能代谢能量、生长和丢弃组织,比任何材料都更接近生命。
这次的关键创新就是人工新陈代谢。
这展示了一条从生物分子创造动态机器的新途径,开启了系统自我进化的新方向,未来可将该系统用于生物感测器侦测、无细胞蛋白质制造等方面。
大众更熟知的层面来看,生命和物质的界限变得越来越模糊,想像中的真人机器人,至此也向我们更靠近了。
▲《人造意识/机械姬》剧照。
注:研究论文《Dynamic DNA material with emergent locomotion behavior powered by artificial metabolism》于 4 月 10 日在《Science Robotics》发表。
(本文由 爱范儿 授权转载;首图来源:Unsplash)