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　　人工智能與生物學的非凡結合，創造了世界上第一個“活體機器人”。

　　一組科學家和工程師組成的研究小組近日公布，他們從干細胞中制造出了一種新的生命形式，它被命名為“Xenobot”。“Xeno”一詞來源于制造它們的非洲爪蟾（Xenopus laevis）細胞。其中一位研究人員將這一新的發明描述為“既不是傳統的機器人，也不是已知的動物物種”，而是“一種新的非自然存在：一種活的、可編程的生物體”。

Xenobot。 圖片來源：Douglas Blackiston&Sam Kriegman

　　雖然這些“可重構的生物機器”或許有望極大地改善人類、動物和環境健康，但它們也引起了法律和倫理方面的關注。

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　　Xenobot 的長度都不足 1 毫米，由 500 到 1000 個活細胞組成。它們有著各種簡單的形狀，其中有一些還有“腿”，可以在線性或圓形方向上推動自己，或者聚集起來共同行動，還能移動微小的物體。它們利用自身的細胞能量最多可以存活 10 天。

　　為了制造 Xenobot，研究小組借助一臺超級計算機，對隨機設計出的數千種可執行特定任務的簡單生物進行了測試。這臺計算機用人工智能“進化算法”編程，預測哪些生物體或許可以執行有用的任務，比如向著目標移動。在選出最理想的設計后，科學家用青蛙皮膚或心臟細胞來復制虛擬模型，這些細胞是通過顯微手術工具手工連接的，它們的收縮和放松可以使生物體得以運動。

超級計算機設計的 Xenobot 模型（第一行，藍色色塊代表皮膚組織，紅色色塊代表心臟組織）與創造出的 Xenobot 生物體（第二行）。 圖片來源：Douglas Blackiston&Sam Kriegman

　　Xenobot 是開創性的。盡管被稱為“可編程活體機器人”，但實際上它們完全是由活的組織構成的有機體。之所以使用“機器人”一詞，是因為 Xenobot 可以被配置成不同的形式和形狀，并被“編程”成特定的目標，然后它們會不知不覺地尋找這些目標。它們在受損后同樣可以自行修復。

　　Xenobot 具有很大的潛力。一些推測認為它們可以收集微塑料，清潔被污染的海洋。類似地，它們可以進入密閉或危險的區域，清除毒素或放射性物質。具有精心設計的特殊“袋子”結構的 Xenobot 或許還能攜帶藥物進入人體。Xenobot 未來的版本，可能是用病人自己的細胞來構建機器人，用來修復組織或靶向治療癌癥。由于 Xenobot 是生物可降解的，它們將比塑料或金屬制造的技術更有優勢。

一群 Xenobot（藍色）在合力聚集一些碎片（紅色）。 圖片來源：Douglas Blackiston&Sam Kriegman

　　生物“機器人”的進一步發展可以加速我們對生物和機器人系統的理解。生命是極其復雜的，所以操縱生物可以揭示生命的一些奧秘，并提高我們對 AI 的應用。

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　　與所有應用潛力形成對比的是，Xenobot 同樣引發了法律和道德問題。它們可以幫助癌癥靶向治療，但也能以同樣的方式被用來惡意操縱生命機能。正如我們在物理、化學、生物和 AI 等領域所看到的，一個更令人擔心的問題在于無意或惡意使用這種技術，比如，Xenobot 可能被用于國際法禁止的生物目的。

　　也有人認為，人為制造生物是反自然的，或許還帶著“扮演上帝”的一種傲慢。未來的那些更先進，特別是壽命更長、繁殖能力更強的 Xenobot，還有可能會出現“故障”，變得不受控，甚至超越其他物種。

　　對于復雜的任務，Xenobot 可能需要感官和神經系統，這或許會導致它們擁有感覺能力。一個有知覺的被編程的生物體會引發更多倫理問題。2019 年，一頭豬的大腦復蘇就引起了人們對不同物種遭受痛苦的擔憂。

　　Xenobot 的創造者已經正確地認識到，圍繞這項新的發明還需進行大量倫理討論。當 CRISPR 被廣泛使用時，有的專家呼吁暫停可遺傳的基因組編輯，還有的人則認為其收益大于風險。盡管每一項新技術都應該在其優點的基礎上，公正地加以探討，但為 Xenobot 賦予生命卻引發了一些重大問題：

1. Xenobot 是否應該有生物上的自毀開關，以防它們不受控？
2. 應該由什么人來決定，哪些人可以操控它們？
3. 如果“自制 Xenobot”成為可能了呢？在建立監管框架之前，是否應該中止研究？什么程度的監管是必要的？

　　過去從其他科學領域的進步中吸取的經驗教訓，可以幫助人們管理未來的風險，同時帶來潛在的收益。

　　在生物和機器人領域，Xenobot 發明之前已經有許多先例。基因工程已經創造出在紫外線下發出熒光的轉基因老鼠。設計微生物可以讓它們生產藥物和食品中的某些成分，最終可能取代動物農業。2012 年，科學家從老鼠細胞中培育出一種“類水母體”的人工水母。機器人技術也在蓬勃發展。納米機器人可以監測人們的血糖水平，并有望幫助清除堵塞的動脈。當工程師和生物學家發明了一種魔鬼魚機器人，它們由光激活細胞驅動，我們看到了機器人與生物物質的結合。

　　在未來的幾年里，我們肯定會看到更多像 Xenobots 這樣的發明，它們既能引起驚嘆，又會引發應有關注和討論。重要的是，我們要始終保持開放的心態，也要保持批判的態度。

　　撰文：

　　Simon Coghlan（墨爾本大學計算機與信息系統學院數字倫理高級研究員）

　　Kobi Leins（墨爾本大學數字倫理高級研究員）

總結

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