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首個活體機器人全球首個活體機器人誕生顛覆認

時間:2020-04-13 10:32來源:網(wǎng)絡整理 瀏覽:
首個活體機器人自從1956年美國達特茅斯夏季會議上,人工智能這個概念被提出之后,尤其是人形機器人產(chǎn)業(yè)的興盛,很多文學作品都預言和描述了我們心

自從1956年美國達特茅斯夏季會議上,人工智能這個概念被提出之后,尤其是人形機器人產(chǎn)業(yè)的興盛,很多文學作品都預言和描述了我們心中最深處的恐懼——出現(xiàn)擁有意識和判斷能力的硅基生命并將人類文明在地球上抹去。當然,這就如同我們兒時心中恐懼的魔鬼一樣,我們也明白,這些冰冷的東西畢竟都是機器而已,離我們這種已經(jīng)證明可以存著的生命邏輯還差的很遠。

然而,我們一直處于想象之中,全球首個完全由青蛙胚胎中提取的活細胞,創(chuàng)造出第一個毫米級“活體可編程機器人”成為現(xiàn)實之后,則完全顛覆了我們的認知,畢竟人類也是有細胞構(gòu)成的,意識也是通過由細胞組成的大腦實現(xiàn)的,這種由活體細胞構(gòu)成的生命到底算是什么呢?難道真的如同科學家所說的,只要足夠復雜就能產(chǎn)生意識嗎?

全球首個活體機器人誕生顛覆認知,生命、意識本質(zhì)或有新解

但如果繼續(xù)想下去,我們不由得對自己這種生命形式也產(chǎn)生了深深的疑惑,基因不就是控制地球生命演化的一種程序嗎?我們到底是什么?

新的活體可編程,可自我修復生物

2020年1月13日,一項激動人心又爭議紛紛的重磅研究論文在全球頂級期刊《美國科學院院報》(PNAS)上發(fā)表,美國佛蒙特大學(University of Vermont,簡稱UVM)計算機系的科學家們以胚胎期青蛙的表皮細胞和心臟細胞為原料,通過人工智能進化算法造出了一種不到一毫米,可以編程的新型“活體機器人”,并將其命名為xenobots。這種機器人擁有兩個“短腿”,能依靠自主力量在水性介質(zhì)中移動、具有自我修復能力、可自行生物降解。最關鍵的一點,其自身被損壞或撕裂后,還能自行復制和修復。

全球首個活體機器人誕生顛覆認知,生命、意識本質(zhì)或有新解

Xenobot首先不同于一般的科技產(chǎn)品,科技產(chǎn)品雖然功能強大,但被破壞后都無法再繼續(xù)使用。比如筆記本電腦,如果將電腦劈成兩半,是無法再進行運算的。但xenobots不同,科學家將它們切成兩半后觀察到,這些機器人可以通過細胞修復功能會自我愈合,然后毫發(fā)無傷的繼續(xù)按照既定路線前進。這種技術再進步一些,如同專家指出的,如果按照這樣的路線,日后再加入認知功能,未來可能出現(xiàn)電影《終結(jié)者2》中的T-1000機器人,一個Xenobots被切開后,還可以自動愈合,兩個Xenobots可能會與對方結(jié)合。

全球首個活體機器人誕生顛覆認知,生命、意識本質(zhì)或有新解

Xenobot也不同于機械機器人,后者是由機械裝置或微型材料創(chuàng)造的,并不具有生物特性。而且傳統(tǒng)金屬或塑料原材料制成的機器人(如納米機器人)雖然更加強大或者靈活,但同時也會影響生態(tài)和人類的健康。活體機器人可進行自我生物降解,比納米機器人更適合進入人體實現(xiàn)各種功能。

Xenobot更不同于普通人造細胞。2010年,美國克雷格·文特爾私立研究所的一個20多人的科研團隊,研發(fā)出了地球上首例人造細胞,取名為辛西婭;2018年,英國《自然》同時在線發(fā)表了美國和中國研究人員的2篇論文,都是將酵母染色體融合的成果,中國的研究人員創(chuàng)造了一種新的人工合成酵母。這次產(chǎn)生的Xenobot比此前人工合成的人造生命進步了很多。最大的進步在于,它是由生命演化和計算機編程功能結(jié)合而成,此前的人造生命則純粹是生物合成。

迄今,包括人類已經(jīng)認識的各種生命,動植物、微生物等;也包括“如其所能的生命”,比如可能存在的外星生命和人類創(chuàng)造的數(shù)字生命和人造生命等。異形機器人也是地球上從未出現(xiàn)過的,由人創(chuàng)造出來的另一種(微)生命。

但與其說是人類創(chuàng)造的,倒不如說是由計算機和人工智能聯(lián)合創(chuàng)造的,這是科學家們在超級計算機集群上進行了數(shù)月的處理,并使用了一種進化算法為xenobots創(chuàng)建了數(shù)千個候選設計。通過計算機一遍又一遍的將數(shù)百個模擬細胞重新組裝成無數(shù)種無數(shù)種形式和體型,科學家確定了最優(yōu)的設計方案,這在某種程度上證明,只要給算法足夠的試錯機會,創(chuàng)造生命并非不可能。

足夠復雜即可產(chǎn)生某種社會性狀態(tài)

之所以稱其為獨立的生命體,是因為雖然Xenobot是由細胞組成,但是實際上這些細胞之間只是機械的排列在一起。也就是說,細胞之間并沒有非常緊密的聯(lián)系,也沒有明顯的分工,僅僅是排列在一起。

這與我們的存在邏輯完全不同,地球生命都是從一個受精卵開始發(fā)育成胚胎,一直到發(fā)育為成熟生命體,每個細胞之間實際上都有緊密的聯(lián)系和明確的分工。

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完整生命體的行為是有序的,生物學對其研究比較完整;而目前生物學界,對形成一個整體的細胞集合的研究卻幾乎是空白。但如果簡單一想,這種細胞集合與機器人的零件集合何其相似。

2018年,美國哥倫比亞大學的機器人科學家就發(fā)現(xiàn),當一些獨立攜帶人工智能,有移動能力的機器人聚集在一起的時候,群體總會顯示一些穩(wěn)定的特征。

比如像骰子形狀的機器人,如果開始3個堆疊在一起,骰子機器人不斷加入后,會發(fā)生自動堆疊成多個三個堆疊的現(xiàn)象。

科學家們認為這是一種類似復制自身行為的現(xiàn)象,并表示骰子機器人似乎有意識一樣。這個現(xiàn)象表明,即便是沒有生命的機器人,在聚集后,也會形成固定的模式,甚至產(chǎn)生復制或繁殖行為。

xenobot也明顯的體現(xiàn)出了這種特征,后期研究發(fā)現(xiàn),它們還能自發(fā)的進行團隊合作將測試物體推到中央位置。它們合體行動時還會自發(fā)組成中間有孔的形狀,以減少前進的阻力。

但更重要的是,xenobot的出現(xiàn)證明了一個理論——即便是碳基生命,也有多種可能,具有多種形式。

重新思考地球生命的本質(zhì)

科學家們認為,xenobot的出現(xiàn)會引起人類對于自身生命形態(tài)的重新思考。

這并非聳人聽聞,雖然生命形式不同,但是邏輯是一以貫之的。

全球首個活體機器人誕生顛覆認知,生命、意識本質(zhì)或有新解

自古以來,全球各個文明的神話都有這樣的描述,人類是以泥土為原料,由造物神賦予靈魂(一般是吹一口氣)產(chǎn)生的,而現(xiàn)代科學研究也發(fā)現(xiàn),地球生命都源于一個細胞共生體,之所以能夠百花齊放百家爭鳴,其幕后的操縱者就是基因,這是我們包括地球生命所有行為的根本溯源(獸性)。

如果這樣來看,泥土可以比喻為構(gòu)成人類的細胞或者是元素,而靈魂則可以理解為意識(無非是足夠復雜的腦細胞與突觸通過生物電連接的產(chǎn)物),而操縱身體和意識的則是一整套生命模式,我們可以理解為是一套程序,這么看來,我們無非也是一種“活體機器人”,只不過不知道編程的是誰罷了。

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