Verdens Første "Levende Maskin" Skapt Ved Hjelp Av Froskceller Og Kunstig Intelligens

Hva skjer når du tar celler fra froskembryoer og dyrker dem til nye organismer som ble “utviklet” av algoritmer? Du får noe som forskere kaller verdens første ” levende maskin.”

selv om de opprinnelige stamcellene kom fra frosker — Den Afrikanske klode frosken, Xenopus laevis — ligner disse såkalte xenobotene ikke noen kjente amfibier. De små blobs måler bare 0.04 tommer (1 millimeter) bred og er laget av levende vev som biologer samlet inn i kropper designet av datamodeller, ifølge en ny studie.

disse mobile organismene kan bevege seg selvstendig og kollektivt, kan helbrede sår og overleve i uker om gangen, og kan potensielt brukes til å transportere medisiner inne i pasientens kropp, rapporterte forskere nylig.

Relatert: De 6 Merkeligste Robotene Som Noen Gang Er Laget

“De er verken en tradisjonell robot eller en kjent dyreart,” sa Medforfatter Joshua Bongard, en datavitenskapsmann og robotikkekspert ved University of Vermont, i en uttalelse. “Det er en ny klasse av artefakt: en levende, programmerbar organisme.”

Algoritmer formet utviklingen av xenobots. De vokste fra hud-og hjertestamceller til vevsklumper av flere hundre celler som beveget seg i pulser generert av hjertemuskelvev, Sier studieforfatter Sam Kriegman, en doktorgradskandidat som studerer evolusjonær robotikk ved University Of Vermont ‘ S Department of Computer Science, I Burlington.

“det er ingen ekstern kontroll fra en fjernkontroll eller bioelektrisitet. Dette er en autonom agent – det er nesten som en wind-up leketøy, ” Kriegman fortalte Live Science.

Biologer matet en datamaskinbegrensning for de autonome xenobotene, for eksempel maksimal muskelkraft i vevet, og hvordan De kan bevege seg gjennom et vannaktig miljø. Deretter produserte algoritmen generasjoner av de små organismer. De beste resultatene bots ville “reprodusere” inne i algoritmen. Og akkurat som evolusjonen fungerer i den naturlige verden, vil de minst vellykkede skjemaene bli slettet av dataprogrammet.

” til Slutt var det i stand til å gi oss design som faktisk var overførbare til ekte celler. Det var et gjennombrudd, ” Kriegman sa.

studieforfatterne brakte deretter disse designene til liv, piecing stamceller sammen for å danne selvdrevne 3d-former designet av evolusjonsalgoritmen. Hudceller holdt xenobotene sammen, og slag av hjertevev i bestemte deler av deres “kropper” drev botsene gjennom vann i en petriskål i flere dager, og til og med uker i strekk, uten å trenge ekstra næringsstoffer, ifølge studien. De ‘ bots var selv i stand til å reparere betydelig skade, Sa Kriegman.

” vi kuttet den levende roboten nesten i halvparten, og cellene zippet automatisk kroppen sin opp igjen,” sa han.

“Vi kan forestille oss mange nyttige anvendelser av disse levende robotene som andre maskiner ikke kan gjøre,” sa Studieforfatter Michael Levin, direktør For Senter for Regenerativ Og Utviklingsbiologi ved Tufts University I Massachusetts. Disse kan omfatte målretting av giftige utslipp eller radioaktiv forurensning, innsamling av marine mikroplast eller til og med utgravning av plakk fra menneskelige arterier, Sa Levin i en uttalelse.

Kreasjoner som viske ut linjen mellom roboter og levende organismer er populære fag i science fiction; tenk på morderen maskiner i “Terminator” filmer eller replikanter fra Verden Av ” Blade Runner.”Utsiktene til såkalte levende roboter – og bruk av teknologi for å skape levende organismer-gir forståelig nok bekymringer for noen, Sa Levin.

” den frykten er ikke urimelig, ” Sa Levin. “Når vi begynner å rote rundt med komplekse systemer som vi ikke forstår, kommer vi til å få utilsiktede konsekvenser.”

likevel, bygge på enkle organiske former som xenobots kan også føre til gunstige funn, la han til.

” Hvis menneskeheten skal overleve inn i fremtiden, må Vi bedre forstå hvordan komplekse egenskaper på en eller annen måte kommer ut av enkle regler,” Sa Levin.

funnene ble publisert Online Jan. 13 i tidsskriftet Proceedings Av Det Nasjonale Vitenskapsakademiet.