从科幻小说到现实：异种机器人正在重新定义生物技术
有没有想过一个我们可以利用活细胞的力量来执行某些功能的世界？就像我们有机器人可以帮助我们生活的几个方面一样，美国大学的一些科学家提出了一种被称为异种机器人的活机器人。
异种机器人被预测为医学和其他领域的宝贵工具。在未来的几年里，它不仅有助于治疗癌症，还有助于保持水生体的清洁。
但尽管如此，关于异种机器人是否应该成为我们未来的一部分，仍然存在一些争议。本文包含您想知道的有关这台生活机器的所有信息。
Xenobot是一种类似机器人的存在，由活细胞创造。与我们过去所知道的合成机器机器人不同，异种机器人是通过一些生物技术程序和有机细胞制成的。
因此，它被认为是第一个在人工智能和生物学的积极贡献下建造的活的可编程机器人。异种机器人既不是我们通常的传统机器人，也不是植物或动物，而是一种微小的微生物，可以编程和配置以执行某项任务或执行某项功能。
一般来说，已知异种机器人的长度为1毫米或更小，它是由非洲青蛙（非洲爪蟾）的干细胞制成的，非洲爪蟾构成了其名称的来源。异种机器人沿线性和圆形方向移动，它可以聚集在一起沿相同的模式或方向移动。
纳米机器人。
爱斯托克
经过几年的机器人技术、生物技术和合成生物学的发展，科学家们开始关注如何开发能够执行某项任务的活细胞。这导致塔夫特大学和佛蒙特大学的一些研究人员调查了我们现在所说的异种机器人。
在此过程中，他们从爪状非洲青蛙的胚胎中收集了一些干细胞。然后将细胞分化为皮肤细胞和心脏细胞。皮肤细胞为生物机器人提供结构，而心脏细胞则放松和收缩以帮助运动。这项研究的整个想法是操纵和创造能够执行特定功能并具有机车能力的活细胞。
为了创建异种机器人，一台超级计算机被编程为进化算法，目的是产生不同的单元配置设计。
接下来，研究人员需要测试这些设计，以检查其中哪些适合创建它们的目的。因此，超级计算机被用来检测能够向物体移动的细胞设计，以及那些不能移动的细胞设计。有了这个，研究人员能够找到可以移动和执行某些功能的虚拟设计。
但这还不是全部，研究人员必须手动复制虚拟程序。因此，获得了青蛙的皮肤细胞和心脏细胞，并使用显微手术工具连接在一起，并遵循虚拟成功的设计。通过使用微小的镊子和电极，研究人员在显微镜下将数千个细胞一个接一个地连接在一起。
虽然这不是一个简单的过程，但细胞具有粘在一起的固有能力这一事实使整个过程更加无缝。在完成整个过程后，这些研究人员能够构建一个能够沿方向和圆圈移动的异种机器人。
起初，异种机器人只能活七到十天，但随着科学家的更多进步和研究，它现在能够自我治愈并存活很长时间。
在他们2019年的原始论文中，科学家们提出了他们的希望，即有一天的异种机器人可以被编程来执行有用的功能。根据研究人员的说法，“机器学习，软体模拟和生物打印的进步可能会扩大未来可能的潜在应用。鉴于在非洲爪蟾细胞中表达新蛋白质和合成生物学途径和计算电路的容易性，应用可能很多。
鉴于它们的无毒和自限寿命，它们可以作为智能药物输送（28）或内部手术（29）的新载体。如果能够表达用于酶促、感觉（受体）和机械变形功能的信号回路和蛋白质，他们可以寻找和消化有毒或废物，或者在机器人物理上无法进入的环境中识别感兴趣的分子。
如果配备生殖系统（通过利用内源性再生机制，如涡虫裂变中发生的），它们可能能够大规模地做到这一点。在生物医学环境中，人们可以设想这种生物机器人（由患者自己的细胞制成）从动脉壁上去除斑块，识别癌症或安定下来以区分或控制疾病位置的事件。这种结构的一个有益的安全特征是，在没有特定的代谢工程的情况下，它们的寿命自然有限。
有朝一日，异种机器人可能会成为对抗癌症的非常有用的工具。在未来，也许可以设计由患者自身细胞制成的“生物机器人”来寻找和破坏癌细胞，或者直接向受影响的细胞提供靶向免疫治疗。
使用由患者自身细胞制成的机器人将减少或消除排斥或其他并发症的机会。
这种生物机器人还可能用于去除动脉壁上的斑块或分化或控制细胞功能事件以消除某些类型的疾病。这种生物机器人的一个安全特征是“在没有特定的代谢工程的情况下，它们的寿命自然有限。
除了治疗癌症和心脏病外，科学家们还声称，异种机器人有朝一日还能够将药物输送到身体的某些特定区域，或帮助对抗影响某些关键身体部位的疾病。由于异种机器人的微小性质，这使得它们更容易到达身体的任何部位，这将特别成为可能。
当今世界众多的工业活动导致有害的化学废物和微塑料释放到地球上几乎每一个水体中。虽然其中一些废物可以通过机械或其他方式清除，但许多类型的污染几乎不可能消除。其中一种不容易去除的是地球上每个水系统中存在的微塑料。
研究人员认为，有朝一日可以将Xenobots编程为“寻找和消化有毒或废物和微塑料，或者在机器人物理上无法进入的环境中识别感兴趣的分子”。机器人的复制能力也可以被用来允许它们大规模地承担这一功能。
此外，有人提出异种机器人还可以检测环境中的有害放射性元素。除此之外，它将能够从不需要的地方清除或清理核材料。
Xenobots很可能在未来成为一个有价值的工具。然而，围绕使用活体机器人也存在许多伦理问题，这些问题是生物伦理学家关注的问题。正如杜克大学法律和哲学教授妮塔·法拉哈尼（Nita Farahany）告诉史密森尼杂志的那样，“任何时候我们试图驾驭生活......[我们应该]认识到它的潜力非常糟糕。毕竟，改变像细胞这样的复杂系统会导致意想不到的后果。关注的问题包括：
● 有人认为，异种机器人可能会开始出现故障或开发新的“程序”，甚至可能发展成更复杂的生命形式。因此，如果可能的话，应该有指导方针来防止这种情况。
● 由于异种机器人也有可能用于将救命药物引入人体，因此它们也可能纵将有害物质输送到体内，例如有害药物或毒药。
也有争论涉及从人类干细胞中创造生物体 - 可以从人类胚胎中收获。关于干细胞收获的指导方针可以防止这种情况。事实上，也许有一天，每个人在出生时都会从脐带中获取干细胞，并储存起来以创建个人机器人。然而，这也伴随着自己的一套道德考虑 - 例如如何管理成本。
● 也有人认为，为了充分发挥这种生物技术的效用，可能有必要使用异种机器人来执行复杂的任务。因此，科学家可能需要开发具有神经和感觉细胞的异种机器人，使它们更接近有知觉的生物。
● 在为异种机器人申请专利时可能会出现问题。它们是活的有机体吗？如果是这样，它们是否可以申请专利？如果它们不能获得专利，它们如何作为知识产权受到保护？
● 异种机器人既不是机器也不是生物。它们存在于未定义的状态之间。这可能导致我们对生物和非生物的定义提出质疑。
此外，在未来，异种机器人甚至可以用来改变身体系统，包括生殖、神经和循环系统——也许可以延长寿命或赋予我们“超能力”。因此，重新定义我们所说的生物体变得更加重要。
总的来说，至关重要的是，随着科学家在合成生物学、再生医学和机器人技术方面不断取得更多进步，应提供更多的伦理规则和程序来指导他们使用异种机器人。
鉴于异种机器人被提议执行的宝贵重要性，与我们在一起并成为我们未来的一部分至关重要且可能。
纳米机器人。
爱斯托克
仅在医疗领域，异种机器人就有潜力为一些疑难杂症提供治疗。事实上，我们已经确定这种活的机器可以帮助对抗某些疾病，这可能使它们成为我们必须成为我们的一部分的重要工具。除此之外，我们的环境可以从这些微小的生命机器中受益，以便完整、保存和健康。
虽然我们不能低估异种机器人给我们的生活带来的价值，这本质上是它们应该成为我们未来一部分的原因，但指导我们反对有害使用的道德准则和标准需要在仔细考虑其益处和危害的情况下制定。
随着机器人和生物技术世界日新月异，我们应该期待未来几年更先进的异种机器人。异种机器人不仅可以成为医学中伟大的活工具，而且它们甚至可以帮助对抗全球变暖。
举报/反馈