美国佛蒙特大学、塔夫茨大学和哈佛大学威斯生物启发工程研究所的科学家发现了一种全新的生物繁殖方式，并利用其创造了有史以来第一个可进行自我复制多代的活体机器人——Xenobots3.0。

   它仅有毫米大小，既不是传统的机器人，也不是已知的动物物种，而是一种从未在地球上出现过的、活的、可编程的全新有机体。据悉，该活体机器人或许可以有助于医学的全新突破——除了有望用于精准的药物递送之外，它的自我复制能力也使得再生医学有了新的帮手，或可为避免出生缺陷，对抗创伤、癌症与衰老提供开创性的解决思路。2021年11月29日，相关研究成果发表于《美国国家科学院院刊》。

   研究团队首先设计出由大约3000个细胞构成的第一代Xenobot。他们将这些直径大约0.5毫米的球形细胞团放入长有大量非洲爪蟾干细胞的培养皿中，这时，细胞团表面的纤毛就如同细菌的鞭毛，推动着它们按照设计的方向螺旋游动。在游动的途中，它们会推动四处分布的干细胞，将它们聚集在一起。随着这个过程持续进行，Xenobot堆积的细胞不断增多，并在5天之内堆积形成了一个比第一代更小、更接近球形的全新细胞团。

   当它与更大的细胞团分离，第二代Xenobot就诞生了。研究人员将它放入一个全新的培养皿中，这个培养皿里同样含有大量干细胞。于是，同样可以游动、堆积干细胞的第二代Xenobot重复着第一代的步骤，寻找单个细胞并将它们堆积成新的细胞团。

   研究团队发现，第一代Xenobot最多只能自我复制两次，也就是产生第三代。于是，研究团队利用一种模拟自然界演化的算法，预测什么样的Xenobot初始形态可以产生更多后代。利用佛蒙特大学的超级计算机，这个算法预测了数十亿种形态。最终，脱颖而出的是C字型——如同球形开了个口，而这张“嘴”恰好可以帮助Xenobot移动、收集干细胞。最终，在培养皿中，这种机器人实现了4次自我复制，比普通球形机器人多复制了两代。■