Pierwsza na świecie "żywa maszyna" stworzona przy użyciu komórek Żaby i sztucznej inteligencji

co się stanie, gdy weźmiesz komórki z zarodków żaby i wyhodujesz je w 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 płazów. Małe plamki mierzą tylko 0.04 cali (1 milimetr) szerokości i są wykonane z żywej tkanki, że biolodzy montowane w ciałach zaprojektowanych przez modele komputerowe, zgodnie z nowym badaniem.

te ruchome organizmy mogą poruszać się niezależnie i zbiorowo, mogą samouzdrawiać rany i przetrwać tygodniami, a także potencjalnie mogą być używane do transportu leków wewnątrz ciała pacjenta-donoszą niedawno naukowcy.

podobne: 6 najdziwniejszych robotów, jakie kiedykolwiek stworzono

“nie są ani tradycyjnym robotem, ani znanym gatunkiem zwierzęcia”, powiedział w oświadczeniu współautor badania Joshua Bongard, informatyk i ekspert robotyki z Uniwersytetu Vermont. “To nowa klasa artefaktów: żywy, programowalny organizm.”

algorytmy ukształtowały ewolucję ksenobotów. Wyrosły one ze skóry i komórek macierzystych serca w grudki tkanek kilkuset komórek, które poruszały się w impulsach generowanych przez tkankę mięśnia sercowego, powiedział główny autor badania Sam Kriegman, doktorant studiujący robotykę ewolucyjną na Wydziale Informatyki Uniwersytetu Vermontu w Burlington.

” nie ma zewnętrznego sterowania z pilota lub bioelektryczności. To jest autonomiczny agent-to prawie jak nakręcana zabawka ” – powiedział Kriegman na żywo.

biolodzy nakarmili komputerowymi ograniczeniami autonomicznych ksenobotów, takimi jak maksymalna siła mięśni ich tkanek i sposób, w jaki mogą poruszać się w wodnistym środowisku. Następnie algorytm wytworzył pokolenia maleńkich organizmów. Najlepiej działające boty “reprodukowałyby” się wewnątrz algorytmu. I tak jak ewolucja działa w świecie przyrody, najmniej udane formy zostaną usunięte przez program komputerowy.

“w końcu udało się nam uzyskać projekty, które faktycznie można było przenieść na prawdziwe komórki. To był przełom ” – powiedział Kriegman.

autorzy badania następnie ożywili te projekty, łącząc komórki macierzyste w celu utworzenia samodzielnych kształtów 3D zaprojektowanych przez algorytm ewolucji. Komórki skóry trzymały ksenoboty razem, a bicie tkanki serca w określonych częściach ich “ciał” napędzało boty przez wodę w szalce Petriego przez kilka dni, a nawet tygodni na odcinku, bez potrzeby dodatkowych składników odżywczych, zgodnie z badaniem. “Boty były nawet w stanie naprawić znaczne szkody, powiedział Kriegman.

“przecięliśmy żywego robota prawie na pół, a jego komórki automatycznie cofnęły jego ciało”

“możemy sobie wyobrazić wiele przydatnych zastosowań tych żywych robotów, których inne maszyny nie mogą zrobić”, powiedział współautor badania Michael Levin, dyrektor Center for Regenerative and Developmental Biology na Tufts University w Massachusetts. Mogą one obejmować celowanie w wycieki toksyczne lub skażenie radioaktywne, zbieranie morskich mikrodrobin plastiku lub nawet wydobywanie płytki nazębnej z ludzkich tętnic, Levin powiedział w oświadczeniu.

kreacje, które zacierają granicę między robotami a żywymi organizmami są popularnymi tematami w science fiction; pomyśl o zabójczych maszynach w filmach “Terminator” lub replikantach ze świata “Blade Runnera.”Perspektywa tak zwanych żywych robotów-i wykorzystania technologii do tworzenia żywych organizmów — jest zrozumiała dla niektórych budzi obawy, powiedział Levin.

“ten strach nie jest nierozsądny” “Kiedy zaczniemy bawić się złożonymi systemami, których nie rozumiemy, otrzymamy niezamierzone konsekwencje.”

jednak, opierając się na prostych formach organicznych, takich jak ksenoboty, może również prowadzić do korzystnych odkryć, dodał.

“jeśli ludzkość ma przetrwać w przyszłości, musimy lepiej zrozumieć, jak złożone właściwości, w jakiś sposób, wyłaniają się z prostych zasad” – powiedział Levin.

wyniki zostały opublikowane w Internecie. 13 w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.