'S werelds eerste' levende Machine 'gemaakt met behulp van Kikkercellen en kunstmatige intelligentie

Wat gebeurt er als je cellen uit kikkerembryo’ s neemt en ze kweekt tot nieuwe organismen die door algoritmen zijn “geëvolueerd”? Je krijgt iets dat onderzoekers ‘s werelds eerste’ levende machine ‘ noemen.”

hoewel de oorspronkelijke stamcellen afkomstig waren van kikkers — de Afrikaanse geklauwde kikker, Xenopus laevis — lijken deze zogenaamde xenobots niet op bekende amfibieën. De kleine blobs meten slechts 0.04 inch (1 millimeter) breed en zijn gemaakt van levend weefsel dat biologen geassembleerd in lichamen ontworpen door computermodellen, volgens een nieuwe studie.

deze mobiele organismen kunnen zelfstandig en collectief bewegen, kunnen wonden helen en weken achter elkaar overleven, en kunnen mogelijk worden gebruikt om geneesmiddelen in het lichaam van een patiënt te transporteren, zo meldden wetenschappers onlangs.

gerelateerd: De 6 vreemdste Robots ooit gemaakt

“ze zijn noch een traditionele robot noch een bekende diersoort,” studie coauteur Joshua Bongard, een computerwetenschapper en robotica expert aan de Universiteit van Vermont, zei in een verklaring. “Het is een nieuwe klasse van Artefact: een levend, programmeerbaar organisme.”

Algorithms shaped the evolution of the xenobots. Ze groeiden van huid-en hartstamcellen tot weefselklontjes van enkele honderden cellen die zich in pulsen bewogen die door hartspierweefsel worden gegenereerd, zei lead study auteur Sam Kriegman, een doctoraatskandidaat die evolutionaire robotica bestudeert in de afdeling computerwetenschappen van de Universiteit van Vermont, in Burlington.

” er is geen externe controle van een afstandsbediening of bio-elektriciteit. Dit is een autonome agent — het is bijna als een wind-up speelgoed,” Kriegman vertelde Live Science.

biologen voedden computerbeperkingen voor de autonome xenobots, zoals de maximale spierkracht van hun weefsels en hoe ze zich door een waterige omgeving zouden kunnen bewegen. Daarna produceerde het algoritme generaties van kleine organismen. De best presterende bots zouden “reproduceren” binnen het algoritme. En net zoals evolutie werkt in de natuurlijke wereld, zouden de minst succesvolle vormen worden verwijderd door het computerprogramma.

” uiteindelijk kon het ons ontwerpen geven die eigenlijk overdraagbaar waren op echte cellen. Dat was een doorbraak,” zei Kriegman.

de auteurs van de studie brachten deze ontwerpen tot leven, door stamcellen samen te voegen om zelf-aangedreven 3D-vormen te vormen, ontworpen door het evolution algoritme. Huidcellen hielden de xenobots bij elkaar, en het kloppen van hartweefsel in specifieke delen van hun “lichamen” dreef de ‘bots door water in een petrischaal voor dagen, en zelfs weken op een stuk, zonder extra voedingsstoffen nodig te hebben, volgens de studie. De ‘ bots waren zelfs in staat om aanzienlijke schade te herstellen, zei Kriegman.”We sneden de levende robot bijna doormidden, en de cellen ritsten automatisch zijn lichaam terug,” zei hij.”We kunnen ons veel nuttige toepassingen van deze levende robots voorstellen die andere machines niet kunnen,” zei studiecoauteur Michael Levin, directeur van het Center for Regenerative and Developmental Biology aan de Tufts University in Massachusetts. Deze kunnen onder meer gericht op giftige lozingen of radioactieve besmetting, het verzamelen van mariene microplastics of zelfs het uitgraven van plaque van menselijke slagaders, Levin zei in een verklaring.Creaties die de lijn tussen robots en levende organismen vervagen zijn populaire onderwerpen in sciencefiction; denk aan de killer machines in de “Terminator” films of de replicanten uit de wereld van “Blade Runner.”Het vooruitzicht van zogenaamde levende robots-en het gebruik van technologie om levende organismen te creëren — roept begrijpelijkerwijs zorgen op voor sommigen, zei Levin.”Die angst is niet onredelijk,” zei Levin. “Als we beginnen te knoeien met complexe systemen die we niet begrijpen, gaan we onbedoelde gevolgen krijgen.”

niettemin kan het bouwen op eenvoudige organische vormen zoals de xenobots ook leiden tot nuttige ontdekkingen, voegde hij eraan toe.”If humanity is going to survive into the future, we need to better understand how complex properties, somehow, emerge from simple rules,” Levin said.

de bevindingen werden online gepubliceerd Jan. 13 in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.