最近，一组科学家从青蛙胚胎中提取出活细胞，将这些细胞重新组装成了一种全新的生命形式——毫米尺寸的“活体机器人”Xenobots。机器人可以向定位目标移动、搭载药品，甚至还能在受伤后完成自我修复。
“这些就是新鲜出炉的活体机器人，”美国佛蒙特州大学的计算机科学家和机器人专家Joshua Bongard说道，“它们既不是传统的机器人，也不算不上是任何一种动物。它们是一种全新的人工制品——可编程的活体组织。”
这一团东西是在佛蒙特州大学的超级计算机上被设计出来的，然后又转至塔夫茨大学，由那里的生物学家进行组装和测试。“这种活体机器人的用途非常多，”塔夫茨大学的生物学家、该项目的合作者Michael Levin介绍说，“比如寻找有害的化学物或放射性污染源，收集海洋中的微塑料，或者在动脉中游走刮除斑块。”
该研究已于2020年1月13日发表在PNAS上。
定制活体系统在佛蒙特州大学超级计算机集群Deep Green上花费了数月的时间，团队使用了一种“进化算法”为新的生命形态创建了数以千计的候选设计。为了完成科学家指定的任务——比如，进行单向运动——计算机会一次又一次地把几百个（模拟）细胞组装成各种形态。根据表皮细胞和心肌细胞的生物物理学基本规则，研究人员编写了驱动程序。程序运行后，能成功执行任务的模型被保留下来，失败的则被剔除。
经过100次独立的算法运行，最有希望的设计方案终于脱颖而出。
接下来的工作交由塔夫茨大学的生物学家们来完成，也就是把电脑上的设计转化为真正的活体组织。研究团队先从一种名为Xenopus laevis【非洲爪蟾，也是Xenobots一词的由来】的蛙类的胚胎中收集干细胞，即心肌细胞和表皮细胞祖细胞。然后在显微镜下，研究人员手拿小钳子，按计算机设计好的样子切割并连接细胞，将这些细胞组装成自然界中从未有过的形态。
组装好的细胞可以协同工作。其中，表皮细胞形成了被动的结构，而具有收缩功能的心肌细胞则变成了机器人的驱动结构，如同事先在计算机里模拟的那样，这一团细胞真的开始向前运动了！
除了具备移动甚至携带功能，研究人员还介绍了活体机器人的其他优势。“这些机器人是完全可生物降解的，”Bongard说，“当七天后它们完成工作时，它们只是死了的皮肤细胞而已。”如果把它切成两半也没关系，人家可以自我修复，修复之后接着前进。
当然，这项研究的意义不止于造出了全新的机器人类型，也让科学家们开始思考，“究竟是什么决定了让细胞相互作用的解剖结构？看看我们创造机器人所用的细胞，从基因组上讲，它们是青蛙。这100%是青蛙的DNA，但很显然，它们并不是青蛙。那么，这些细胞还能造出些什么来呢？”