首個(gè)活體機(jī)器人未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),首個(gè)活體機(jī)器人主要作用是
摘要: 1月14號(hào)消息,首個(gè)活體機(jī)器人誕生!這是由科幻電影變成真的了么?首個(gè)活體機(jī)器人誕生其產(chǎn)生的過(guò)程是怎樣的,主要特點(diǎn)和功能是什么,和普通機(jī)器人有何區(qū)別。市場(chǎng)相關(guān)機(jī)器人概念股是否會(huì)受到影響,請(qǐng)看以下內(nèi)容:
1月14號(hào)消息,首個(gè)活體機(jī)器人誕生!這是由科幻電影變成真的了么?最近,來(lái)自佛蒙特大學(xué)和塔夫茨大學(xué)的科學(xué)家利用非洲爪蛙的干細(xì)胞,創(chuàng)造出史上首個(gè)微型“活體機(jī)器人”,它們可以用來(lái)摧毀癌細(xì)胞或清除海洋中的塑料微粒。首個(gè)活體機(jī)器人誕生其產(chǎn)生的過(guò)程是怎樣的,主要特點(diǎn)和功能是什么,和普通機(jī)器人有何區(qū)別。市場(chǎng)相關(guān)機(jī)器人概念股是否會(huì)受到影響,請(qǐng)看以下內(nèi)容:

比爾蓋茨曾經(jīng)發(fā)表預(yù)測(cè):機(jī)器人與自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)改變未來(lái)世界的發(fā)展趨勢(shì)。
首個(gè)活體機(jī)器人誕生:是真的
最近,來(lái)自佛蒙特大學(xué)和塔夫茨大學(xué)的科學(xué)家利用非洲爪蛙的干細(xì)胞,創(chuàng)造出史上首個(gè)微型“活體機(jī)器人”,它們可以用來(lái)摧毀癌細(xì)胞或清除海洋中的塑料微粒。這項(xiàng)研究來(lái)自美國(guó)佛蒙特大學(xué)、塔夫茨大學(xué)和哈佛大學(xué)科學(xué)家的合作,論文標(biāo)題為《用于設(shè)計(jì)可重構(gòu)生物體的可擴(kuò)展性管線研究》,發(fā)表在 2020 年 1 月 14 日(北京時(shí)間)的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上。通訊作者系佛蒙特大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系教授喬什 · 邦加德(Josh Bongard)。
但佛蒙特大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的一位博士生坦言,這項(xiàng)工作引發(fā)道德問(wèn)題,特別是考慮到未來(lái)的“活體器人”可能具有神經(jīng)系統(tǒng),并具有認(rèn)知能力,進(jìn)而變得更加活躍,但他們不太擔(dān)心會(huì)對(duì)人類構(gòu)成威脅。
研究的主要目的是為了證明計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)生物體的概念,而并非為了實(shí)現(xiàn)藥物遞送的應(yīng)用。
活體機(jī)器人成功誕生的起因:
微型機(jī)器人確實(shí)不是什么新鮮事物。早在2017年,中國(guó)哈爾濱工業(yè)大學(xué)就主導(dǎo)研發(fā)了一種可以在人的血管中游泳的微型機(jī)器人,它們可以穿過(guò)粘稠的血液,進(jìn)行靶向藥物治療;2019年,麻省理工學(xué)院的華人教授團(tuán)隊(duì)也開(kāi)發(fā)了一種線狀機(jī)器人,可以穿過(guò)人體復(fù)雜的腦血管,治療動(dòng)脈瘤和中風(fēng)等疾病。
但這類微型機(jī)器人通常是由生物降解材料制成,屬于無(wú)生命體,而美國(guó)研究人研發(fā)的這種微型“活體機(jī)器人”是從非洲爪蛙的胚胎干細(xì)胞孵化出來(lái)的,可以看作是一種全新的生命形式。研究人員稱,這種生命形式以往地球上從未出現(xiàn)過(guò)。
而這背后素有“萬(wàn)能細(xì)胞”之稱的干細(xì)胞的功不可沒(méi)。干細(xì)胞是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞,它具有變成人體中任何一種細(xì)胞的潛能。正是有這技能,干細(xì)胞理論上可以用來(lái)再生、替代或者修復(fù)人體的一些病變的細(xì)胞和組織。
也正是從中受到啟發(fā),美國(guó)科學(xué)家創(chuàng)造出了這種“活體機(jī)器人”。

活體機(jī)器人的特點(diǎn)和功能:
1、有的細(xì)胞機(jī)器人可以自發(fā)地在中間凹陷形成一個(gè)中心孔,那么就可將顆粒物聚集到中心位置。這些機(jī)器人只有1毫米寬,由胚胎能量?jī)?chǔ)存提供驅(qū)動(dòng)力,可以通過(guò)編程執(zhí)行一系列任務(wù),包括將藥物直接送到身體的某個(gè)部位、摧毀癌細(xì)胞、或者清除人體動(dòng)脈斑塊等等。
2、受損甚至被撕裂的“活機(jī)器人”能自愈傷口,一旦完成任務(wù)后就會(huì)自我瓦解,就像自然生物死亡時(shí)會(huì)腐爛一樣。細(xì)胞機(jī)器人可在水性環(huán)境中存活長(zhǎng)達(dá) 10 天,并能移動(dòng)而無(wú)需額外補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。
3、這是一種由生物細(xì)胞組成的可編程機(jī)器人,可自主移動(dòng)。它不是新物種,不同于現(xiàn)有的器官或生物體,卻是活的生物體。
4、科學(xué)家將非洲爪蟾的皮膚細(xì)胞和心肌細(xì)胞組裝成了全新的生命體,這些毫米級(jí)的異種機(jī)器人可以定向移動(dòng),還可以在遇到同類的時(shí)候 “搭伙” 合并。它們還可以被定制成各種造型,如四足機(jī)器人,如帶有 “口袋” 的機(jī)器人。未來(lái)可期的是,帶有 “口袋” 的機(jī)器人可以在人體內(nèi)遞送藥物。
活體機(jī)器人是怎樣誕生的:
具體而言就是,計(jì)算機(jī)首先利用 500 到 1000 個(gè)虛擬細(xì)胞創(chuàng)建出一組隨機(jī)設(shè)計(jì)的生物體,每種設(shè)計(jì)都有皮膚細(xì)胞和心肌細(xì)胞的隨機(jī)排列。毫無(wú)疑問(wèn),這些設(shè)計(jì)雛形絕大部分沒(méi)有動(dòng)靜,但總會(huì)有例外。因?yàn)樾募〖?xì)胞會(huì)自發(fā)收縮和舒張,這就是細(xì)胞運(yùn)動(dòng)的引擎,如果這些心肌細(xì)胞收縮和舒張行為協(xié)調(diào)得好,極少數(shù)雛形就會(huì)產(chǎn)生微弱的運(yùn)動(dòng)能力。那么研究人員就將這些攜帶運(yùn)動(dòng)能力的雛形進(jìn)一步復(fù)制,其下一代有可能會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)速度更快的版本。如此反復(fù)復(fù)制多代后就會(huì)出現(xiàn)能快速移動(dòng)的機(jī)器人版本。
計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)是由塔夫茨大學(xué)的生物學(xué)家在實(shí)際操作中實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際操作中,研究人員利用顯微工具從非洲爪蟾胚胎中刮下皮膚細(xì)胞和心肌細(xì)胞的早期細(xì)胞,將它們分離成單個(gè)細(xì)胞,然后孵育。
即使不經(jīng)人工操作,這些皮膚細(xì)胞和心臟細(xì)胞自身就會(huì)迅速聚集凝結(jié)成無(wú)定形團(tuán)塊。研究人員使用微小的鑷子和電極,手動(dòng)對(duì)聚集的組織進(jìn)行塑形,在顯微鏡下操作將其連接成計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的近似形態(tài)。
在組成了新的形態(tài)后,這些細(xì)胞就開(kāi)始協(xié)同工作。本來(lái)是隨機(jī)收縮的心肌細(xì)胞出現(xiàn)了自組織模式的協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)前行。這個(gè)機(jī)器人被命名為“ xenobots” ,意為非洲爪蟾細(xì)胞機(jī)器人,而非洲爪蟾是南非的一種水生青蛙,是發(fā)展生物學(xué)的重要模式生物。

喬什 · 邦加德簡(jiǎn)介:
喬什 · 邦加德(Josh Bongard),佛蒙特大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系教授,研究重點(diǎn)是進(jìn)化機(jī)器人技術(shù),進(jìn)化計(jì)算和物理模擬。他負(fù)責(zé)形態(tài)學(xué)、進(jìn)化與認(rèn)知實(shí)驗(yàn)室,其工作重點(diǎn)是形態(tài)學(xué)和進(jìn)化在認(rèn)知中的作用。他希望納入生物進(jìn)化的機(jī)制,制造出復(fù)雜的自動(dòng)進(jìn)化的能解決復(fù)雜問(wèn)題的機(jī)器人。
他于 2007 年分別獲得 “微軟學(xué)者” 獎(jiǎng)學(xué)金和《麻省理工科技評(píng)論》35 歲以下的 35 位年輕創(chuàng)新者之一,2010 年獲得奧巴馬頒發(fā)的總統(tǒng)科學(xué)家和工程師早期職業(yè)獎(jiǎng)(PECASE)。
他于 1997 年獲得加拿大麥克馬斯特大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)士學(xué)位,于 1999 年獲得英國(guó)薩塞克斯大學(xué)進(jìn)化與自適應(yīng)系統(tǒng)碩士,2003 年獲得瑞士蘇黎世大學(xué)信息學(xué)系博士學(xué)位。
了解完上述關(guān)于首個(gè)活體機(jī)器人的相關(guān)內(nèi)容介紹之后,在讓我們了解一下市場(chǎng)上存在的機(jī)器人概念股情況如何:
盡管現(xiàn)在還沒(méi)有機(jī)器人主宰世界,但是工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)被廣泛運(yùn)用。早在2012年我國(guó)科技部就重點(diǎn)培育發(fā)展服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。而A股市場(chǎng)的機(jī)器人概念形成在2013年。在2013年12月2日到10日,Google在美國(guó)和日本收購(gòu)了8家機(jī)器人公司,將機(jī)器人業(yè)務(wù)和汽車同等重要地位,引發(fā)了A股市場(chǎng)對(duì)于機(jī)器人概念持續(xù)的炒作。

活體,機(jī)器人,誕生






