美國佛蒙特大學、塔夫茨大學和哈佛大學威斯生物啟發工程研究所的科學家發現了一種全新的生物繁殖方式，并利用其創造了有史以來第一個可進行自我復制多代的活體機器人——Xenobots3.0。

   它僅有毫米大小，既不是傳統的機器人，也不是已知的動物物種，而是一種從未在地球上出現過的、活的、可編程的全新有機體。據悉，該活體機器人或許可以有助于醫學的全新突破——除了有望用于精準的藥物遞送之外，它的自我復制能力也使得再生醫學有了新的幫手，或可為避免出生缺陷，對抗創傷、癌癥與衰老提供開創性的解決思路。2021年11月29日，相關研究成果發表于《美國國家科學院院刊》。

   研究團隊首先設計出由大約3000個細胞構成的第一代Xenobot。他們將這些直徑大約0.5毫米的球形細胞團放入長有大量非洲爪蟾干細胞的培養皿中，這時，細胞團表面的纖毛就如同細菌的鞭毛，推動著它們按照設計的方向螺旋游動。在游動的途中，它們會推動四處分布的干細胞，將它們聚集在一起。隨著這個過程持續進行，Xenobot堆積的細胞不斷增多，并在5天之內堆積形成了一個比第一代更小、更接近球形的全新細胞團。

   當它與更大的細胞團分離，第二代Xenobot就誕生了。研究人員將它放入一個全新的培養皿中，這個培養皿里同樣含有大量干細胞。于是，同樣可以游動、堆積干細胞的第二代Xenobot重復著第一代的步驟，尋找單個細胞并將它們堆積成新的細胞團。

   研究團隊發現，第一代Xenobot最多只能自我復制兩次，也就是產生第三代。于是，研究團隊利用一種模擬自然界演化的算法，預測什么樣的Xenobot初始形態可以產生更多后代。利用佛蒙特大學的超級計算機，這個算法預測了數十億種形態。最終，脫穎而出的是C字型——如同球形開了個口，而這張“嘴”恰好可以幫助Xenobot移動、收集干細胞。最終，在培養皿中，這種機器人實現了4次自我復制，比普通球形機器人多復制了兩代。■