福禍難料 全球首款「活體機械人」學會繁殖

大公報綜合美國有線電視新聞網、《衛報》、《每日郵報》報道：美國研究人員11月29日表示，全球首款「活體機械人」Xenobot已學會自我繁殖。一種形似經典街機遊戲「食鬼」（Pac-Man）中小精靈的機械人會自行將鬆散的幹細胞聚集起來，幾天就能形成「後代」。這種繁殖方式在已知的多細胞生物中前所未見。從非洲爪蟾幹細胞中誕生的Xenobot去年問世時已引發科學倫理爭議，如今更多人擔憂它會突破人類管制。但研究人員堅稱其可控，且有望在醫療、環保等領域大放異彩。


圖：Xenobot簡介
美國佛蒙特大學、塔夫茨大學和哈佛大學威斯研究院的研究人員11月29日在《美國科學院院報》（PNAS）上發表論文，展示Xenobot自我繁殖的方式。這種機械人由非洲爪蟾幹細胞培育出的皮膚細胞和心肌細胞組成，最初的形象是直徑不超過1毫米的類球體，每個個體約有3000個細胞，能夠在液體中游動。研究人員發現，球形Xenobot在特殊情況下偶爾會通過「動力複製」方式繁殖，即將大量細胞聚集在一起形成新個體。

這種現象以往只會出現在分子層面，人類從未在細胞或生物體層面觀察到這種繁殖方式。研究人員隨後利用人工智能（AI）程序測試了數十億種體型，包括三角形、正方形、星形等，並在幾個月後設計出如同小精靈的「C」形Xenobot。這種機械人的繁殖效率明顯高於球形機械人。

研究員：機械人容易銷毀

根據研究論文，「C」形Xenobot會在培養皿內四處游動，將成百上千個幹細胞推到一起，堆積在自己的「嘴」裏，並組裝成新的機械人個體。不同的機械人還會協作搜集細胞，共同創造後代。佛蒙特大學機械人專家、論文第一作者邦加德表示：「有了正確的設計，這些機械人就會自發進行自我複製。」他認為，Xenobot既是機械人，也是一種特殊的生物。

新個體與「父母」外形相似，但細胞數量較少，誕生後會以同樣方式搜集細胞、創造後代。研究人員表示，「C」形Xenobot可以繁衍四代，當新個體細胞總數少於50個時，便會失去游動和繁殖的能力。

Xenobot的名字來源於為其提供細胞的非洲爪蟾（Xenopus laevis），但同樣會讓人聯想到經典科幻恐怖電影《異形》中的外星怪物異形（Xenomorph）。去年初美國研究人員首次公布其存在時，很多人就擔心這種機械人會成為人造怪物。今次得知它們已學會自我繁殖，公眾疑慮更深。有網民質疑：「它們會不會逃跑，並且製造出新的疫情？」

面對輿論爭議，邦加德回應說，這些機械人目前都被嚴格控制在實驗室內部，且能夠生物降解，銷毀起來很容易。該項目獲隸屬美國國防部的國防高等研究計劃署資助。

有望實現精準釋放藥物

Xenobot目前還沒有實際用途，但研究人員表示這種將分子生物學與AI技術相結合的模式具有很大發展潛力，可以用於製造更先進的生物工具，例如能夠從海洋中回收微塑膠顆粒的生物機械人等。

此外，「活體機械人」在醫療領域應用前景廣闊。一些藍圖將Xenobot設計為帶有中空結構的個體，可以攜帶微小物體到人體內部的指定位置，有望實現精準釋放藥物，而不損傷健康組織。研究人員表示，未來或許能用血管細胞、感知細胞等組裝出人造眼等立體生物結構，用於彌補先天缺陷、重建老化器官，甚至實現癌變組織正常化等。