Paul Sparks
0 
4813
139
Co se stane, když berete buňky z žabích embryí a pěstujete je na nové organismy, které byly „vyvinuty“ pomocí algoritmů? Získáte něco, co vědci nazývají prvním „živým strojem“ na světě.
Ačkoli původní kmenové buňky pocházely z žab - africké drápy, Xenopus laevis - tito takzvaní xenoboti se nepodobají žádným známým obojživelníkům. Drobné kuličky měří pouze 0,04 palce (1 milimetr) široké a jsou vyrobeny ze živé tkáně, kterou biologové sestavili do těl navržených podle počítačových modelů, podle nové studie.
Tyto mobilní organismy se mohou pohybovat nezávisle a kolektivně, samy se hojit rány a přežít celé týdny, a potenciálně by mohly být použity k přepravě léčiv uvnitř těla pacienta, vědci nedávno informovali.
Příbuzný: 6 nejpodivnějších robotů, které byly kdy vytvořeny
„Nejedná se ani o tradičního robota, ani o známý druh zvířat,“ uvedl ve svém sdělení Joshua Bongard, počítačový vědec a odborník na robotiku na univerzitě ve Vermontu. "Je to nová třída artefaktu: živý, programovatelný organismus."
Algoritmy formovaly vývoj xenobotů. Vyrostli z kmenových buněk kůže a srdce do tkáňových shluků několika stovek buněk, které se pohybovaly v pulsech generovaných tkání srdečního svalu, uvedl autor hlavní studie Sam Kriegman, doktorand, který studuje vývojovou robotiku na Katedře počítačové vědy University of Vermont v Burlingtonu..
"Neexistuje žádná externí kontrola z dálkového ovladače nebo bioelektriky. Je to autonomní agent - je to skoro jako hračka na vytočení," řekl Kriegman. .
Biologové krmili počítačová omezení pro autonomní xenoboty, jako je maximální svalová síla jejich tkání a jak se mohou pohybovat ve vodnatém prostředí. Poté algoritmus vytvořil generace malých organismů. Nejvýkonnější roboti by se v algoritmu „reprodukovali“. A stejně jako evoluce funguje v přirozeném světě, počítačový program by odstranil nejméně úspěšné formy.
"Nakonec se nám podařilo poskytnout návrhy, které by byly skutečně přenositelné do skutečných buněk. To byl průlom," řekl Kriegman.
Autoři studie pak tyto návrhy oživili a spojili kmenové buňky dohromady, aby vytvořili 3D tvary s vlastním pohonem vytvořené evolučním algoritmem. Kožní buňky držely xenoboty pohromadě a bití srdeční tkáně v určitých částech jejich „těl“ pohánělo „roboty“ vodou v petriho misce několik dní a dokonce i týdnů v úseku bez potřeby dalších živin, podle studie. . „Roboti dokázali opravit značné škody,“ řekl Kriegman.
"Živého robota jsme snížili téměř na polovinu a jeho buňky automaticky zabalily jeho tělo zpět," řekl.
„Dokážeme si představit mnoho užitečných aplikací těchto živých robotů, které jiné stroje nedokážou,“ řekl spoluautor studie Michael Levin, ředitel Centra pro regenerativní a vývojovou biologii na Tuftsově univerzitě v Massachusetts. Mezi ně může patřit cílení na toxické úniky nebo radioaktivní kontaminaci, sběr mořských mikroplastik nebo dokonce vykopání plaku z lidských tepen, uvedl Levin v prohlášení.
Tvorby, které rozmazávají hranici mezi roboty a živými organismy, jsou populárními předměty ve sci-fi; pomyslete na zabijácké stroje ve filmech „Terminator“ nebo na replikátory ze světa „Blade Runner“. Vyhlídka na tzv. Živé roboty - a použití technologie k vytvoření živých organismů - pochopitelně vzbuzuje obavy u některých, řekl Levin.
„Ten strach není nepřiměřený,“ řekl Levin. "Když začneme pohrávat se složitými systémy, kterým nerozumíme, dostaneme nezamýšlené důsledky."
Nicméně stavba na jednoduchých organických formách, jako jsou xenoboty, může také vést k prospěšným objevům, dodal.
"Pokud má lidstvo přežít do budoucnosti, musíme lépe porozumět tomu, jak složité vlastnosti se nějak vynoří z jednoduchých pravidel," řekl Levin..
Výsledky byly zveřejněny online 13. ledna v časopise Sborník Národní akademie věd.
- 24 Underwater Drones - Boom v robotice pod vlnami
- Super inteligentní stroje: 7 robotických budoucnosti
- Nejlepší robotické sady pro děti
Původně publikováno dne .
