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首个活体机器人诞生 可编程会自愈超级计算机设计(2)

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2020-01-15 09:33:39  雷锋网

大体上，xenobots 的创造过程有两步。

首个活体机器人

首个活体机器人

第一步，利用佛蒙特大学的佛蒙特高级计算核心（Vermont Advanced Computing Core）的 Deep Green 超级计算机集群，研究团队（包括第一作者和博士生 Sam Kriegman）用了几个月的时间，用进化算法为这一新的生命形式设计了上千个设计。

为完成任务（比如朝一个方向移动），计算机会一遍遍地将几百个模拟细胞重新组合成无数的形式或身体形状。随着程序的运行——由关于单个青蛙皮肤和心脏细胞能做什么的生物物理学基本规则驱动——更成功的模拟生物被保存、优化，而失败的则被抛弃。在对算法进行 100 次独立运行之后，科学家选出了最满意的设计，用于下一步研究。

第二步，Michael Levin 带领的塔夫茨大学团队和显微外科医生 Douglas Blackiston 要做的就是关键一步——将电脑设计变成现实。

他们先从非洲蛙种非洲爪蟾的胚胎中收集干细胞，将其分离成单个细胞并孵育，然后用小镊子和更小的电极，将细胞切割并在显微镜下连接，使其非常接近于计算机指定的设计。

这样，这些细胞被组装成了自然界从未见过的形体，随后它们便开始一起工作了。经过上述一番操作，皮肤细胞形成了一个更加被动的结构，而心肌细胞原本无序的收缩则在电脑设计的指导下，在自组织模式的帮助下，产生有序的向前运动，这也就是机器人实现自行移动的关键。

当然，在研究过程中，难免会有一些意想不到的结果，但有时这些结果也促成了新的发现。

研究者们注意到，这些可重组的有机体能够以一种连贯的方式移动，并且在胚胎能量储存的驱动下，用数天甚至数周时间探索它们的水环境，但是反过来的时候却失败了，就像甲虫翻跟头一样。

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