2020年1月13日，美国国家科学院院刊发表了“全球首个活体机器人诞生”的消息，震惊了世界！消息透露了美国佛蒙特大学计算机科学家和塔夫茨大学生物学家共同创造出100%使用青蛙DNA的可编程的活体机器人xenobots，使生物材料代替金属、塑料等人工材料来构建机器人成为现实。

时隔一年，该研究再次传出惊人消息！

外媒 Tech Xplore 报道，该研发团队成功开发了第二代微型生物机器人 “Xenobots”，同样基于非洲爪蟾细胞构建，但与第一代相比，第二代Xenobots不仅能实现单细胞的自主组合，它的移速还更快，具有“记忆”功能，信息读写功能和自愈能力也大大增强。

完全新的生命形式

研究中机器人的活体细胞来源于非洲的一种青蛙——非洲爪蟾（Xenopus laevis，这也是Xenobots名字的由来）。第一代Xenobots采用的是“自上而下”的构造方式，通过手工重组青蛙皮肤和心脏细胞，使心脏细胞在底层收缩来实现机器人的移动。而第二代Xenobots则采用 “自下而上”的方法进行构造，由单个的细胞自主形成生物体。

“我们见证了细胞组织非凡的可塑性——它们违背常识，构建了一个新的青蛙‘身体’” 塔夫茨大学著名生物学教授Michael Levin说。“我们看到细胞可以重新分化，形成纤毛来实现运动功能。令人惊讶的是，细胞可以自发承担新的角色，创造新的身体和行为，而不需要长时间的进化选择。”

“在某种程度上，第二代Xenobots与传统机器人的构造很相似，我们只是用细胞和组织来代替人造组件，以构建形状和创造可预测的行为。”资深科学家Doug Blackiston说。由于构造升级，第二代Xenobots的移速更快，寿命更长，也能更好地适应各种环境。

读写与“记忆”功能

记录信息是机器人的具备特征之一。研究团队通过一种名为EosFP的荧光报告蛋白来记录信息，这种蛋白通常情况下会发出绿光，但在波长390nm的光线照射下会发出红光，以此将第二代Xenobots设计成一个拥有读写能力的机器人。

在实验中，研究人员让10个第二代Xenobots在一个表面上游动，同时该表面中有一个被波长390nm光束照亮的点。两小时后，有3个机器人发出红光，其余则保持绿色。这表明，这次“旅程记忆”被有效地记录了下来。

“我们赋予机器人更多能力的同时，可以利用计算机模拟设计出更复杂的行为，让它们执行更复杂的任务。”Bongard谈到，他们设计的机器人不仅可以报告所处环境的状况，还可以修改和修复所处环境的状况。

超强的愈合、代谢能力

研究团队希望能将许多生物材料的特性应用在机器人上。在Levin看来，愈合是生物体的自然特征，传统的金属或塑料机器人很难做到。

而报道称，第二代Xenobots的愈合能力很强，5分钟内就可以愈合达到它们身体厚度一半的严重撕裂伤口。并且在实验中，所有受伤的机器人都能恢复如初，并可以继续工作。

与金属或塑料机器人不同，第二代Xenobots还可以通过新陈代谢吸收和分解化学物质，并像小型工厂一样合成、排出化学物质和蛋白质。并可以在没有额外能源的情况下，靠胚胎时期的能量储备存活10天，并正常执行任务。在持续能量供应的情况下，它们可以全速运行好几个月。

目前，这一最新研究成果已于美国时间3月31日发表在《科学·机器人学（Science Robotics）》期刊上，论文题目为《一个用于开发合成生命机器的细胞平台（A cellular platform for the development of synthetic living machines）》。

这些全新的生命形式，使我们完全相信，未来的“活机器人”可能具有更强的神经系统，认知能力，且更加活跃。该研究所也表示将汇集各大学和外部资源，创造更高级、能力更强的生物机器人。同时，基于这一新的模型系统，或许可以助力再生医学、生物医学等方面的研究。