生物行移动版

主页 > 神经科学 > 干细胞与再生

活体机器人Xenobot实现自我复制:从非洲爪蟾细胞到可编程生物体

近日,一则“机器人可以生孩子了”的话题登上热搜,引发公众对活体机器人自我繁殖的广泛讨论。实际上,这项研究源自美国三所大学科学家联合开发的活体机器人——Xenobot,其名称来源于非洲爪蟾(Xenopus laevis)。Xenobot并非传统意义上的金属机器人,而是由非洲爪蟾的胚胎干细胞构建的微型生物体。

Xenobot的构建原理:研究人员从非洲爪蟾胚胎中提取两种关键细胞——心肌细胞和皮肤细胞。心肌细胞具有自主收缩能力,可作为机器人的“发动机”;皮肤细胞则提供结构支撑。通过将约3000个未分化的细胞组合培养,可形成直径约0.5毫米的球状结构。经过3天培养,表面长出纤毛,在心肌细胞驱动下即可游动。这种设计具有高度可编程性,可塑造为拱形、方形、球形、甜甜圈形等多种形态,类似乐高积木的组装。

自我复制机制:2021年发表的最新论文显示,Xenobot实现了自我复制。具体过程是:多个Xenobot在干细胞培养液中游动,通过物理碰撞将游离干细胞聚集在一起,这些细胞团随后发育成新的Xenobot。然而,这种“繁殖”严格来说属于自我复制,而非有性生殖或细胞分裂,需要外部提供干细胞原料,且不涉及遗传物质重组。

科学意义与展望:Xenobot的研究展示了生物工程与机器人技术的交叉前沿,为药物递送、环境修复、再生医学等领域提供了新思路。例如,可编程的活体机器人有望精准靶向病灶或清除微塑料。但公众无需过度担忧“机器人取代人类”,因为Xenobot依赖特定细胞环境,且缺乏神经系统和自主意识。

(责任编辑:glia)