2020年1月28日在PNAS出現過這樣一篇論文“A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms” 論文中曾科研人員提出了一種從頭開始完全設計生物機器的方法：計算機在仿真中自動設計新機器，然後通過將不同的生物組織組合在一起來構建最佳設計。這表明其他人可能會使用這種方法來設計各種生物機器，以安全地將藥物輸送到人體中，幫助進行環境修復，或者進一步擴大人民對生命可能採用的多種形式和功能的理解。
左側計算機設計生物的解剖藍圖。右側，青蛙皮膚（綠色）和心肌（紅色）提供者：Sam Kriegman，UVM
實驗者從青蛙胚胎中提取的活細胞，通過計算機程序並將它們組裝成全新的“生物”。而這些實驗品能在一定條件下根據程序設置行動軌跡進行運動。
生物細胞行為模擬
在論文中指出通過機器學習，軟體模擬和生物打印技術，會擴展潛在應用範圍，考慮到非洲爪蟾細胞中易於錯誤表達新型蛋白質，合成生物學途徑和計算電路的應用可能非常廣泛。考慮到它們的無毒性和自我限制的壽命，它們可以用作智能藥物輸送或內科手術如果配備了表達信號通路和蛋白質的酶，感覺（受體）和機械變形功能的蛋白質，它們就可以尋找並消化有毒的或廢物的產品，或者在機器人無法進入的環境中識別出感興趣的分子。如果配備生殖系統（它們可能能夠大規模地這樣做。在生物醫學領域，人們可以想象這樣的生物機器人（由患者自己的細胞製成）從動脈壁清除斑塊，識別癌症或安定下來以區分或控制疾病部位的事件。這種結構的有益安全特徵是，在沒有特定的代謝工程的情況下，它們的壽命自然受到限制。
這更加表明也許在不久的將來，藥物不再是一些化學物品，而是這種具有針對性的“藥物機器人”，也使得疾病治療更加精準，更加安全。
以下是有關該項研究的相關問題與解答：
問： 它們被用作什麼？
答： 到目前為止，我們已經建立了計算機設計的生物體，它們可以步行，游泳，推動/攜帶物體併成組協同工作。
問： 為什麼將這些視為生物？
答： 它們“存活”了大約7天，之後它們停止了運轉（就合成生物學構建體的安全性而言，這是一個積極的特徵）。儘管像地球上的大量生物一樣，它們不包含大腦，但它們表現出功能性行為，能夠在受到損害時自愈，並可以共同工作。它們不能繁殖，但是有自然界的生物也不能（例如mu子）。合成生活機器推動生物學家對“有機體”的定義進行更深入，更嚴格的定義。對於生物體究竟是什麼構成的問題（鑑於在自然界中發現了許多帶有殖民地，合生，微生物的生物），這並不容易。但是這些顯示出協調的結構和功能，可以立即識別出它們是一種連貫的有機體。
問： 有機體吃嗎？
答： 生物體已預先裝載了自己的食物來源（脂質和蛋白質沉積物），使它們可以生存一週以上。但是，如果在營養豐富的細胞培養基中生長，它們的壽命可以延長到數週或數月。
問： 計算機如何設計生物？
答： 計算機為生物構造塊（皮膚和心肌）的動力學建模，並像樂高積木一樣使用它們來構建不同的生物解剖結構。在基於物理的虛擬環境中模擬每個設計解剖結構的行為，併為其分配性能得分（例如，行進距離）。進化算法從大量隨機組裝的設計開始，然後迭代地刪除最差的設計，並用隨機突變的更好的設計替換它們。這是計算機內部適者生存的條件。然後選擇虛擬現實中最合適的設計，以從真實的生物組織中構建出來。
問： 這些結構難道不會開始超出我們的控制範圍嗎？
答： 這裡沒有進化過程：這些CDO沒有生殖器官。它們只會降解並在約7天后失效。但是，活生物體（由人類引導的交配產生的生物，人類旅行和對食物鏈的影響所產生的細菌和病毒等）的確無時無刻不在進化。應對這一事實的最好方法是瞭解並學習指導。
問： 與微型機器人相比，CDO有哪些優缺點？
答： 微型機器人由金屬，陶瓷和塑料製成，因此它們更堅固，從理論上講，它們的使用壽命比CDO更長。但是，少量金屬對內部器官可能非常有害。CDO具有完全的生物相容性和可生物降解性。
問： 如果AI確實設計了這些生物，那麼邪惡（或無知）的AI不會設計有害（或無意有害）的生物嗎？答： AI可能不會造成傷害，但是設計具有意外副作用的生物是該技術的可能結果。因此，我們認為，所有計算機設計的技術（包括生物）都需要經過人工驗證，然後才能進行物理創建，更不用說部署以執行（希望）有用的工作了。此外，對此類技術的監管是政策領域的重要下一步。無論如何，與目前在病毒學，細菌學和基因組編輯領域所做的努力相比，在此類創作中潛在的危害無限小。
問： 有人不能對AI進行編程來設計武器化的CDO嗎?
答: 理論上是。目前，儘管很難看到AI如何比有惡意的生物學家更容易創造有害生物。儘管如此，我們認為，隨著這項技術的成熟，對其使用和濫用的規範應成為當務之急。同樣，濫用的可能性比細菌，病毒和基因驅動器等自我複製的媒介要小得多。
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