2020年1月28日在PNAS出现过这样一篇论文“A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms” 论文中曾科研人员提出了一种从头开始完全设计生物机器的方法：计算机在仿真中自动设计新机器，然后通过将不同的生物组织组合在一起来构建最佳设计。这表明其他人可能会使用这种方法来设计各种生物机器，以安全地将药物输送到人体中，帮助进行环境修复，或者进一步扩大人民对生命可能采用的多种形式和功能的理解。
左侧计算机设计生物的解剖蓝图。右侧，青蛙皮肤（绿色）和心肌（红色）提供者：Sam Kriegman，UVM
实验者从青蛙胚胎中提取的活细胞，通过计算机程序并将它们组装成全新的“生物”。而这些实验品能在一定条件下根据程序设置行动轨迹进行运动。
生物细胞行为模拟
在论文中指出通过机器学习，软体模拟和生物打印技术，会扩展潜在应用范围，考虑到非洲爪蟾细胞中易于错误表达新型蛋白质，合成生物学途径和计算电路的应用可能非常广泛。考虑到它们的无毒性和自我限制的寿命，它们可以用作智能药物输送或内科手术如果配备了表达信号通路和蛋白质的酶，感觉（受体）和机械变形功能的蛋白质，它们就可以寻找并消化有毒的或废物的产品，或者在机器人无法进入的环境中识别出感兴趣的分子。如果配备生殖系统（它们可能能够大规模地这样做。在生物医学领域，人们可以想象这样的生物机器人（由患者自己的细胞制成）从动脉壁清除斑块，识别癌症或安定下来以区分或控制疾病部位的事件。这种结构的有益安全特征是，在没有特定的代谢工程的情况下，它们的寿命自然受到限制。
这更加表明也许在不久的将来，药物不再是一些化学物品，而是这种具有针对性的“药物机器人”，也使得疾病治疗更加精准，更加安全。
以下是有关该项研究的相关问题与解答：
问： 它们被用作什么？
答： 到目前为止，我们已经建立了计算机设计的生物体，它们可以步行，游泳，推动/携带物体并成组协同工作。
问： 为什么将这些视为生物？
答： 它们“存活”了大约7天，之后它们停止了运转（就合成生物学构建体的安全性而言，这是一个积极的特征）。尽管像地球上的大量生物一样，它们不包含大脑，但它们表现出功能性行为，能够在受到损害时自愈，并可以共同工作。它们不能繁殖，但是有自然界的生物也不能（例如mu子）。合成生活机器推动生物学家对“有机体”的定义进行更深入，更严格的定义。对于生物体究竟是什么构成的问题（鉴于在自然界中发现了许多带有殖民地，合生，微生物的生物），这并不容易。但是这些显示出协调的结构和功能，可以立即识别出它们是一种连贯的有机体。
问： 有机体吃吗？
答： 生物体已预先装载了自己的食物来源（脂质和蛋白质沉积物），使它们可以生存一周以上。但是，如果在营养丰富的细胞培养基中生长，它们的寿命可以延长到数周或数月。
问： 计算机如何设计生物？
答： 计算机为生物构造块（皮肤和心肌）的动力学建模，并像乐高积木一样使用它们来构建不同的生物解剖结构。在基于物理的虚拟环境中模拟每个设计解剖结构的行为，并为其分配性能得分（例如，行进距离）。进化算法从大量随机组装的设计开始，然后迭代地删除最差的设计，并用随机突变的更好的设计替换它们。这是计算机内部适者生存的条件。然后选择虚拟现实中最合适的设计，以从真实的生物组织中构建出来。
问： 这些结构难道不会开始超出我们的控制范围吗？
答： 这里没有进化过程：这些CDO没有生殖器官。它们只会降解并在约7天后失效。但是，活生物体（由人类引导的交配产生的生物，人类旅行和对食物链的影响所产生的细菌和病毒等）的确无时无刻不在进化。应对这一事实的最好方法是了解并学习指导。
问： 与微型机器人相比，CDO有哪些优缺点？
答： 微型机器人由金属，陶瓷和塑料制成，因此它们更坚固，从理论上讲，它们的使用寿命比CDO更长。但是，少量金属对内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。
问： 如果AI确实设计了这些生物，那么邪恶（或无知）的AI不会设计有害（或无意有害）的生物吗？答： AI可能不会造成伤害，但是设计具有意外副作用的生物是该技术的可能结果。因此，我们认为，所有计算机设计的技术（包括生物）都需要经过人工验证，然后才能进行物理创建，更不用说部署以执行（希望）有用的工作了。此外，对此类技术的监管是政策领域的重要下一步。无论如何，与目前在病毒学，细菌学和基因组编辑领域所做的努力相比，在此类创作中潜在的危害无限小。
问： 有人不能对AI进行编程来设计武器化的CDO吗?
答: 理论上是。目前，尽管很难看到AI如何比有恶意的生物学家更容易创造有害生物。尽管如此，我们认为，随着这项技术的成熟，对其使用和滥用的规范应成为当务之急。同样，滥用的可能性比细菌，病毒和基因驱动器等自我复制的媒介要小得多。
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