Struktury pętli
W 1984 roku zaobserwował on, że pewne struktury w kształcie pętli, wykorzystywane do przechowywania danych we wcześniejszych modelach maszyn samoreprodukujących się, mogą być zaprogramowane tak, aby się same powielały. Urządzenia te składają się zwykle z dwóch elementów: prostokątnej pętli utworzonej z łańcucha krążących po niej obiektów oraz ramienia konstrukcyjnego wystającego z jednego rogu pętli na zewnątrz. Krążące obiekty realizują pewną instrukcję dla pętli na przykład: przesuń się do przodu o trzy pola, następnie skręć w lewo. Gdy obiekt dojdzie do miejsca, w którym znajduje się ramię, następuje kopiowanie. Jeden egzemplarz porusza się nadal po pętli, drugi zaś w ramieniu, niosąc ze sobą instrukcję dalszego postępowania. Rezygnując z wymogu uniwersalności konstrukcji, który miał podstawowe znaczenie w podejściu von Neumanna, Langton wykazał, że urządzenie do reprodukcji może być zbudowane z zaledwie siedmiu obiektów zajmujących tylko 86 komórek. Jeden z nas (Reggia) wraz z kolegami skonstruował jeszcze mniejsze i prostsze samoodtwarzające się pętle \ramka poniżej]. Są one nietrywialne, gdyż składają się z wielu oddziałujących ze sobą obiektów i zawierają swój plan. Co ciekawe, nieoczekiwaną rolę pełni symetria: reguły reprodukcji są często prostsze w przypadku, gdy obiekty nie mają symetrii osiowej.