歡迎收看一週科技。本週，一條“全球首個活體機器人已可自我繁殖”的新聞廣為流傳，但在傳播中也造成了不少誤解，因此，本文將首先對這件事進行解釋，再帶大家回顧其他新聞。
本週你將看到：“自我複製的活體機器人”到底是個啥；比一粒米還小的相機；打一針修復脊髓損傷；無人機長出了“鳥腿”；信天翁離婚。
“自我複製”
在本週發表的一篇論文中，有研究者表示，他們製造的“活體機器人”已經學會了“自我複製”［1］。
這兩個詞放在一起，簡直能讓人腦補出一部恐怖電影，但實際情況遠沒那麼可怕。
簡單說，這裡的“機器人”和“複製”其實都和你想的那種不同
。
雖然叫“活體機器人”，但其實是爪蟾胚胎細胞變來的“小肉球” | Sam Kriegman et al。
“活體機器人”並不是機械，而是一團細胞組成的“小球”，細胞來自爪蟾的胚胎
。挖下一塊爪蟾胚胎，或是把打散的胚胎多能幹細胞重新聚到一起，就能讓這些細胞自發生長分化，形成一種表面有纖毛、會運動的小球體——這就是“活體機器人”的真身，研究者叫它“xenobots”。
而至於“自我複製”，過程是這樣的：研究者在培養皿中準備了一些打散的胚胎細胞，如果把它們聚到一起，就能自發形成新的xenobots細胞球。接下來，他們在培養皿中放入了一些已經長好的初代細胞球，這些小球會四處遊動，隨著它們的移動，散裝細胞就漸漸被聚在了一起——於是在5天后，新的小細胞球就從散裝細胞中誕生了。
換句話說，就是初代小細胞球把散裝細胞“搓”成了新的細胞
球
。不過，這真的算是自我複製嗎……
細胞球為什麼變成了吃豆人？答案也很簡單：是人為修成這樣的 | Douglas Blackiston
這種“複製”並不能持續
。如果不做額外干預，小細胞球最多隻能“搓”出兩代新的細胞球，而且“子代”總是會越來越小。即使把初代細胞球修成更適合“搓丸子”的吃豆人形狀，最多也只能把“複製”延長到四代。
現階段，xenobots還只是實驗室中的初步嘗試。
可以安心的是，這些小細胞球不會長大，也不會變成異形的
：它們離不開實驗室環境，而且也只能保持活性10-14天。
微縮相機
普林斯頓大學與華盛頓大學的研究者開發了一種非常微小的成像元件：
它比一粒米還要小，同時還能拍出與傳統相機畫質接近的清晰照片
。相關研究本週發表在《自然-通訊》上［2］。
微小的超表面成像元件 | Princeton University
傳統相機鏡頭由透鏡組成，而這個“超迷你相機”依靠的則是“超表面”（metasurface）技術
——在微小的成像元件上，排列著由許多氮化矽奈米微結構組成的陣列，正是這些結構負責控制光線進行成像。以往也有利用超表面結構進行成像的嘗試，但畫質還不盡如人意。而這一次，研究者改良了微結構設計與影象後處理演算法，使成像的清晰度與色彩大幅提升。
與以往的同類技術（左）相比，新技術的成像質量大幅提升（右） | Princeton University
非常微小的成像元件未來有望用於醫療，可減少內鏡檢查的侵入性。同時，它也可用於小型探測機器人等領域。
脊髓修復
只需要打一針，就能讓癱瘓老鼠重新行走？這種新技術有望修復脊髓損傷，幫助患者避免癱瘓的命運。
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影片：脊髓損傷24小時後利用新技術治療的小鼠恢復了運動能力（右側），而對照組小鼠則依然處於後肢癱瘓狀態（左側） | Samuel I。 Stupp Laboratory / Northwestern University
在上個月發表於《科學》的一項研究中，美國西北大學研究者展示了一種促進脊髓神經修復的超分子聚合物材料
［3］。它可以注射到脊髓損傷處，在區域性形成模擬細胞外基質的凝膠網路結構，同時還能提供兩種促進神經修復的分子訊號。
動物實驗顯示，這種材料能促進神經軸突修復再生，並且能減少阻礙修復的瘢痕組織。同時，它還在4周時間內顯著恢復了脊髓損傷小鼠的運動功能。注入的聚合物材料最終會在12周時間內降解。
鳥爪無人機
無人機又出了新的奇行種：這一次，它長出了“鳥腿”，並且還棲息在樹枝上［4］。
無人機和鳥合體了？| William Roderick
這種“鳥爪”裝置能幫助無人機在複雜的環境中自由起降，同時還能在空中抓握物體
。它參考鳥類的降落動作與解剖結構製成，主體為3D列印，依靠馬達、魚線與彈簧控制運動。透過降落時觸動彈簧，它可以在幾十毫秒內快速抓住樹枝，同時吸收衝擊並調整平衡，讓飛行器穩定地“棲息”在樹枝上。
鳥爪無人機降落在樹枝上 | Stanford
長出鳥爪的無人機雖然看起來詭異，但這樣做確實有現實意義：
如果能在樹枝上休息而不是一直空中懸停，就能減少無人機的能量消耗，幫助它們飛得更遠
。研究者認為，這種無人機可以應用在森林中，負責進行自然環境探測。
信天翁離婚
氣候變化可能會產生出人意料的影響——比如，
隨著海洋變暖，更多信天翁選擇了離婚
。
信天翁 | Francesco Ventura
信天翁是最著名的一夫一妻制動物，在長達數十年的鳥生裡，它們每年都會回到海島上，與固定的伴侶一起繁衍後代。繁殖失敗的信天翁可能會“離婚”，但“離婚率”通常不高於4%。而
最近一項研究發現，除繁殖之外，海水溫度也是影響離婚率的重要因素——在海水最熱的2017年，信天翁的離婚率達到了7.7%
［5］。研究者透過南大西洋福克蘭群島的黑眉信天翁發現了這一現象。隨後兩年，當海水溫度沒那麼高時，信天翁的婚姻也和睦了許多。
研究者猜測，在溫度升高的年份，信天翁必須耗費更多力氣去覓食，這可能會讓它們推遲迴海島繁殖的時間，降低它們的吸引力，甚至可能讓它們產生更多壓力相關的激素，這些因素可能都影響著它們的婚姻穩定。研究者擔心，海洋變暖導致的離婚，可能會影響信天翁的種群繁衍；而其他一夫一妻制動物的婚姻關係是否受影響，我們也尚未可知。
參考文獻
［1］ https：//www。pnas。org/content/118/49/e2112672118
［2］ https：//www。nature。com/articles/s41467-021-26443-0
［3］ https：//www。science。org/doi/10。1126/science。abh3602
［4］ https：//www。science。org/doi/10。1126/scirobotics。abj7562
［5］ https：//royalsocietypublishing。org/doi/10。1098/rspb。2021。2112
作者：麥麥，窗敲雨
編輯：窗敲雨