Peter Tucker
0 
1049
157
Co się dzieje, gdy pobiera się komórki z embrionów żab i hoduje się z nich nowe organizmy, które zostały „wyewoluowane” przez algorytmy? Otrzymujesz coś, co naukowcy nazywają pierwszą na świecie „żywą maszyną”.
Chociaż oryginalne komórki macierzyste pochodziły od żab - afrykańskiej żaby szponiastej, Xenopus laevis - te tak zwane ksenoboty nie przypominają żadnych znanych nam płazów. Według nowego badania, maleńkie plamki mają tylko 0,04 cala (1 milimetr) szerokości i są wykonane z żywej tkanki, którą biologowie złożyli w ciała zaprojektowane przez modele komputerowe..
Te ruchome organizmy mogą poruszać się niezależnie i zbiorowo, mogą samoleczyć rany i przeżyć kilka tygodni, a także potencjalnie mogą być wykorzystywane do transportu leków w ciele pacjenta, donoszą niedawno naukowcy..
Związane z: 6 najdziwniejszych robotów, jakie kiedykolwiek stworzono
„Nie są one ani tradycyjnym robotem, ani znanym gatunkiem zwierząt” - powiedział współautor badania Joshua Bongard, informatyk i ekspert w dziedzinie robotyki z University of Vermont. „To nowa klasa artefaktów: żywy, programowalny organizm”.
Algorytmy ukształtowały ewolucję ksenobotów. Wyrosły z komórek macierzystych skóry i serca do skupisk kilkuset komórek, które poruszały się w impulsach generowanych przez tkankę mięśnia sercowego, powiedział główny autor badania Sam Kriegman, doktorant badający robotykę ewolucyjną na Wydziale Informatyki Uniwersytetu Vermont w Burlington..
„Nie ma zewnętrznego sterowania za pomocą pilota ani bioelektryczności. To jest autonomiczny agent - to prawie jak nakręcana zabawka” - powiedział Kriegman .
Biolodzy karmili komputerowe ograniczenia autonomicznych ksenobotów, takie jak maksymalna siła mięśni ich tkanek i sposób, w jaki mogą poruszać się w wodnym środowisku. Następnie algorytm stworzył pokolenia maleńkich organizmów. Najlepiej działające boty „rozmnażałyby się” wewnątrz algorytmu. I tak jak ewolucja działa w świecie przyrody, najmniej udane formy zostałyby usunięte przez program komputerowy.
„W końcu udało się nam dostarczyć projekty, które faktycznie można było przenieść do prawdziwych komórek. To był przełom” - powiedział Kriegman.
Następnie autorzy badania ożywili te projekty, łącząc komórki macierzyste, tworząc samodzielnie zasilane kształty 3D zaprojektowane przez algorytm ewolucji. Według badań komórki skóry utrzymywały ksenoboty razem, a bicie tkanki serca w określonych częściach ich „ciał” wprawiało boty w wodę na szalce Petriego przez kilka dni, a nawet tygodni bez konieczności stosowania dodatkowych składników odżywczych. . „Boty były nawet w stanie naprawić znaczne szkody” - powiedział Kriegman.
„Przecięliśmy żyjącego robota prawie na pół, a jego komórki automatycznie zapięły jego ciało” - powiedział.
„Możemy sobie wyobrazić wiele użytecznych zastosowań tych żywych robotów, których inne maszyny nie potrafią” - powiedział współautor badania Michael Levin, dyrektor Centrum Biologii Regeneracyjnej i Rozwojowej na Uniwersytecie Tufts w Massachusetts. Może to obejmować celowanie w toksyczne wycieki lub skażenie radioaktywne, zbieranie morskich mikroplastików, a nawet wydobywanie płytki nazębnej z ludzkich tętnic, powiedział Levin w oświadczeniu..
Kreacje, które zacierają granicę między robotami a żywymi organizmami, są popularnymi tematami w science fiction; pomyśl o zabójczych maszynach z filmów „Terminator” lub replikach ze świata „Blade Runner”. Perspektywa tak zwanych żywych robotów - i wykorzystania technologii do tworzenia żywych organizmów - w zrozumiały sposób budzi niepokój niektórych - powiedział Levin..
„Ten strach nie jest nierozsądny” - powiedział Levin. „Kiedy zaczynamy majstrować przy złożonych systemach, których nie rozumiemy, poniesiemy niezamierzone konsekwencje”.
Niemniej jednak budowanie na prostych formach organicznych, takich jak ksenoboty, może również prowadzić do pożytecznych odkryć - dodał.
„Jeśli ludzkość ma przetrwać w przyszłości, musimy lepiej zrozumieć, jak w jakiś sposób złożone właściwości wyłaniają się z prostych reguł” - powiedział Levin.
Odkrycia zostały opublikowane w Internecie 13 stycznia w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.
- 24 podwodne drony - boom w robotyce pod falami
- Super-inteligentne maszyny: 7 robotów przyszłości
- Najlepsze zestawy robotów dla dzieci
Pierwotnie opublikowano w dniu .
