

我们已经见证了早期地球化学物质的演化,雌雄同体的机器人的演化,甚至是通过数学模型完全虚拟的演化。在每一次实验中,科学家或工程师都会设定一些初始条件,让实验运行……然后观察几十代或几百代后的结果。这类实验有其吸引人之处。谁不想玩转演化呢?
这是我发现的最新一次演化实验,它采用了一种我从未见过的方法。这一实验设置表明,演化可以在极其简化的条件下发生。其他科学家也可以利用这种设置来研究化学结构在生物体外是如何演化的。这项由英国格拉斯哥大学一组化学家进行的实验,完全基于漂浮在水基溶液中的油滴。该研究没有包含任何生物分子,尽管负责的机器人遵循了重要的生物学原理,包括繁殖“适应性强”的个体并淘汰不适应的个体。
实验开始时,一个定制编程的机器人(基于RepRap 3D打印机)从喷嘴向这个世界释放油滴。油滴由不同组合的油性物质组成:1-辛醇、邻苯二甲酸二乙酯、1-戊醇、辛酸和十二烷。这形成了不同的油滴“物种”,每个物种都有自己的密度、粘度、表面张力等特征。它们表面的化学相互作用使其中一些在水世界中翻滚、分裂成更小的油滴,或者原地旋转或颤抖。
这一实验设置表明,演化可以在极其简化的条件下发生。
机器人观察油滴的行为。它会根据观察到的“适应性强”的油滴的编程,挤出新的油滴——这些是油滴的“后代”。有时,机器人会潜入并吸出一些移动不够活跃的油滴。残酷!
经过21代,根据机器人淘汰油滴的编程方式,出现了非常擅长分裂、快速移动或振动(最差的超能力)的油滴种群。
未来,通过减少计算机的参与,这种实验设置可以用来探索演化发生的最低要求,研究团队在昨天发表于《自然·通讯》期刊上的一篇论文中写道。也许你只需要一点油和水就够了。