文/Andrea Morris
Xenobot是世界上第一個由人工智慧設計的生物機器人，可以自我修復和自我複製。
1948年，匈牙利裔美國數學家約翰·馮·諾伊曼(John von Neumann)提出了一個能夠利用原材料進行自我複製的自主機器人的想法。今天，諾伊曼的設想終於實現了，但有一個重大的轉變：這款可以自我複製的機器人不是由鋁、塑料、正齒輪或鏈輪製成。這個母體機器人和它的「嬰兒」，一個被稱為Xenobot的新生物系，完全是生物體。「看到我們可以(製造)這種馮·諾伊曼機器，但使用的是細胞而不是機器人部件，真是令人興奮，」Sam Kriegman說，他是哈佛大學維斯研究所(Wyss Institute)的計算機科學家，也是昨天發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上的關於Xenobot的論文聯合作者。
佛蒙特大學(University of Vermont)的資深作家兼計算機科學家Joshua Bongard表示：「人們一直都在對這個問題進行哲學思考，但現在你可以通過實驗來創造生物機器，或者說製造生物的機器，而生物反過來又能創造機器。」
感到困惑是正常的。研究人員隨意地將Xenobot稱為「機器」，但實際上Xenobot並不包含任何機械組件。科學的發展速度可能快於我們談論甚至思考機器生命這一新類別的框架。Bongard說：「我認為這讓我們意識到機器和有機體之間可能並沒有明顯的分界線。」
人工智慧
能夠自我複製的Xenobot最初是由UVM超級計算機上的一個人工智慧程序「構思」出來的。人工智慧運行了一種進化算法，能夠在模擬中測試數十億種生物體型，目的是發現哪種細胞結構能夠自我複製。最後，人工智慧做出了一個最有可能成功的設計：一群形狀像上世紀80年代街機遊戲吃豆人的細胞。
生物學家Douglas Blackiston採納了人工智慧的藍圖，並使用微燒制電極和手術鉗手工塑造了Xenobot。Xenobot是由4,000至5,000個青蛙細胞組成的集群，在培養皿中遊動。隨機被添加到培養皿中的青蛙細胞為Xenobot母體提供了原材料，以便在其「吃豆人」形狀的嘴裡製造Xenobot「嬰兒」。隨後，這些嬰兒Xenobot成長為母體Xenobot。通過不斷添加青蛙細胞，自我複製得以一代又一代地持續開展。
生物智能
將這些幹細胞塑造成一個定製的形狀是一種「編程」，它指示細胞簇以某種方式發展。科學家用這種特定的結構塑造一簇青蛙細胞，使它們成為一種新的自我複製的生命形式。「這是一個設計生命的人工智慧，或者設計機器人的人工智慧，隨便你怎麼稱呼它，」Blackiston說。「這些都不在(自然)選擇的範圍之內。」
關於智能的新定義
由傳統機器人部件組成的機器人在受控環境中表現良好，但在現實世界中往往會失敗。Kriegman說：「一旦你讓機器人進入真實的世界，一切都是不可預測的，一切都很混亂。」他很高興能夠使用內置生物智能的機器人材料。「Blackiston想出了用生物材料製造機器人的想法，」Kriegman說。「你可以免費獲得這種智能，於是我們就放手去幹了。」
當被問及Xenobot是否具有智能時，Blackiston持保留態度。在研究小組的兩位計算機科學家和兩位生物學家中，Blackiston更願意稱Xenobot為程序化工程生物體，其智能發生在設計和編程層面，而不是在實際的Xenobot體內。「我的看法是，他們並沒有智能，」 Blackiston說。不過，他也同意團隊其他成員的看法，即他們的工作挑戰了智能的定義。Bongard說：「由於這些技術，[對智能的傳統定義]正在消失。Xenobot是人工智慧的產物，人工智慧本身正在推動我們對智能的標準定義走向滅亡。」
智能設計
撇開定義不談，Blackiston認為，社會將不得不努力應對這項新技術的許多應用和影響——比如人工智慧為人類設計替代器官的問題。「如果人工智慧瞎搗騰，發現自己可以設計出比進化論賦予我們的心臟更好的心臟，那會怎麼樣?」Blackiston問道，他認為人工智慧有可能為我們提供藍圖，創造出比我們現有模型更高級的器官。「我認為，在未來10到15年，我們將看到這些問題在醫療和環境領域湧現出來。」
本文作者為福布斯撰稿人，文章內容僅代表作者本人觀點。
譯 Vivian 校 李永強