异种机器人——一类由生物细胞构建的新型机器人——在短短几年内从理论走向了现实。在首次提出这一概念后不久，研究人员于 2020 年成功地从青蛙胚胎中提取材料，制造出了他们首个多细胞生物机器人。从一开始，他们的异种机器人就能够移动、记录数据、收集材料、自我修复，甚至能够繁衍几代后自然分解。
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与通常由电子产品和其他金属部件构成的机器人形象不同，生物有机机器人通常将基因改造或导向的细胞组合成一种在其来源体中不存在的形态。起初，团队不知道除了青蛙衍生的异种机器人之外，他们是否还能将这种方法应用于其他物种。现在，他们的问题已经有了答案：研究人员已经开发出了“人源机器人”——源自人类气管细胞的生物机器。
正如周四发布在《Advanced Science》上的一项新研究中所详述的那样，人源机器人不仅可以用成人的自体细胞构建，无需任何基因改造，而且它们已经显示出比其前身异种机器人更具医学前景。
“我们想探究除了在体内形成默认特征之外，细胞还能做什么，”博士生、该研究的合著者 Gizem Gumuskaya 在 11 月 30 日的一份公告中解释道。“通过重新编程细胞间的相互作用，可以创建新的多细胞结构，这类似于石头和砖块可以被排列成墙壁、拱门或柱子等不同的结构元素。”
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根据 11 月 30 日的公告，塑造异种机器人需要费力地使用镊子和手术刀。相比之下，人源机器人能够在实验室培养皿环境中自组装，并且来源于成体细胞而非胚胎细胞。
每个机器人最初都由一个捐献的气管细胞构成，其表面覆盖着手臂状的纤毛，负责清除肺部气道的颗粒物。研究人员在实验室环境中对细胞生长进行了工程改造，以往的研究表明，这可能会随机产生称为类器官的球状结构。然后，对这些类器官进行仔细调理，使其形成朝外的纤毛，作为运动的“桨”。使用不同变异的气管细胞提供了多种人源机器人的能力，例如帮助构建额外的工程组织。将多个类器官组合成单一结构，可以形成研究人员称之为“超级机器人”的大型簇。
但在人源机器人所有的特征中，最令人惊喜的还是一个让工程师们意想不到的功能。当它们经过一层在实验室培养皿中培养的额外人神经元时，人源机器人会刮擦它们的表面，并促使新的生长。
“正常患者的气管细胞，在不改变其 DNA 的情况下，能够自行移动并促进区域损伤处的神经元生长，这真是令人着迷且完全出乎意料，”该研究的合著者、塔夫茨大学生物学教授 Michael Levin 在周四的公告中说，他此前曾帮助设计异种机器人。“我们现在正在研究这种修复机制是如何工作的，并探索这些结构还能做什么。”
随着研究人员对人源机器人的功能和潜力有了更深入的了解，该团队认为这些生物机器可以应用于广泛的场景。例如，一群人源机器人可以修复脊髓或视网膜神经损伤、识别癌细胞生长，或将药物输送到身体的特定区域。
