左边仿照了不同干细胞群之间的相互浸染，右图则是干细胞在机器学习程序所规定的条件下成长，形成一个预期中的菌落。（点击图片可查看动图）
图：ASHLEY LIBBY, DAVID JOY AND IMAN HAGHIGHI, GLADSTONE INSTITUTES
科学家战胜了制造微型器官的一个紧张障碍，现在可以利用编程，使细胞呈现出我们所需的形状，而不再是依赖3D打印或外部框架。
该研究已揭橥于《细胞系统》杂志，它可能标志着在实验室里制作微型心脏、肾脏和大脑的技能转变。或许有一天还能运用于个性化的器官移植。
美国格莱斯顿研究所的生物工程师Todd McDevitt等人的初衷是研究目前制造微型器官的方法里所包含的一个老问题：细胞总是待不住，总乱跑。
科学家提取人的皮肤细胞，并用得当的药物将其组合起来，然后转化为勾引性多功能干细胞（iPSCs），就可以制造出一个微型器官或类器官。iPSCs便是生物学的一张空缺支票，它险些可以成为任何一种细胞类型。
比如说把它造就成一个迷你肾脏，那研究职员就可以坐在实验室里，在这个迷你肾脏上复现肾脏疾病、测试治疗方法。
肾脏模型的可信度取决于细胞的物理组织，因此，为了仿照真正的肾，常常须要用到3D打印。
但细胞就像叛逆的青少年，有自己的想法，常常会偏离研究职员印刷时设定的位置。
于是，McDevitt的团队掌握两个基因，将它们组成操纵杆，用来辅导细胞如何组织成形。
CDH1和ROCK1在细胞的终极构型移动中起着重要浸染。它们会影响细胞间的粘性和排斥力，而这正是会影响到令细胞呈现球形的表面张力以及细胞的移动速率快慢的两个成分。
研究职员利用基因编辑工具，在细胞团进化的不同阶段敲除了CDH1和ROCK1，他们的目标是使其分解出牛眼一样的细胞，这是一种在人类发育过程中常见的形状，包括在早期胚胎的形成过程中。
为了监测该模式，他们设计了另一种方法：当CDH1和ROCK1被中和时，让细胞发出荧光。
但这有个问题。
考虑到所有基因可能被敲除的潜在韶光点、被靶向的细胞比例以及很多其它的变量，研究职员打算出他们须要做将近9000个实验。
于是他们找了人工智能帮忙。他们演习了一个机器学习模型来打算出哪一种基因敲除的组合可以实现“牛眼化”。
研究职员之一、来自波士顿大学生物信息学项目的Demarcus Briers表示：“机器学习可以根据不雅观看历史来预测你可能喜好的电影，同时它也可以通过模拟生物系统来天生实验方案。”
“这个机器学习模型能帮助我们预测干细胞自我组织的办法，并在我们重现实验的过程中供应辅导。”
“我们已经展示出了如何利用干细胞的内在能力进行组织，”McDevitt说道，“这是一种全新的方法，不像打印直接把细胞逼迫地塞到特定的框架构造中。”
于是，人们不再是只能做出特定的一种器官，运用的方向将更加广泛，乃至有可能改变生命的进程。
“我们正走向真正的多细胞组织工程，这是器官工程的先驱，”McDevitt说，“当我们能在实验室里制造出类人体器官时，就可以用它们来研究生物学和疾病了。否则，我们永久无法真正地复现人体可能的变革。”
蝌蚪五线谱编译自cosmosmagazine，译者狗格格，转载须授权