Naukowcy tworzą pierwsze „żywe roboty” w wielkim przełomie

Naukowcy tworzą pierwsze „żywe roboty” w wielkim przełomie



Naukowcy stworzyli to, co według nich jest pierwszym „żywym” roboty„: całkowicie nowe formy życia utworzone z żywych komórek.

Zespół naukowców pobrał komórki z embrionów żab i przekształcił je w maszynę, którą można zaprogramować do pracy według własnego uznania.

Po raz pierwszy ludzkość była w stanie stworzyć „całkowicie biologiczny maszyny od podstaw ”, zespół odpowiedzialny za odkrycie pisze w nowej pracy.


To mogłoby pozwolić im na wysłanie małych „ksenobotów” do transportu leków wokół ciała pacjenta lub na przykład do usuwania zanieczyszczeń z oceanów. Naukowcy twierdzą, że mogą się także leczyć, jeśli zostaną uszkodzeni.

„Są to nowe żywe maszyny” – mówi Joshua Bongard, ekspert z Uniwersytetu w Vermont, który współprowadził nowe badania. „Nie są ani tradycyjnym robotem, ani znanym gatunkiem zwierząt. To nowa klasa artefaktów: żywy, programowalny organizm”.

Nowe stworzenia zostały zaprojektowane przy użyciu superkomputera, a następnie zbudowane przez biologów. Można je teraz wykorzystywać do różnych celów, mówią twórcy.

„Możemy sobie wyobrazić wiele przydatnych zastosowań tych żywych robotów, których inne maszyny nie mogą zrobić, takich jak wyszukiwanie nieprzyjemnych związków lub skażenie radioaktywne, zbieranie mikroplastiku w oceanach, podróżowanie w tętnicach w celu zeskrobania płytki nazębnej” – powiedział współprzewodniczący Michael Levin, który kieruje Centrum Biologii Regeneracyjnej i Rozwojowej na Uniwersytecie Tufts, gdzie faktycznie stworzono ksenoboty.

Zespół opisał przełom w artykule opublikowanym w Proceedings of National Academy of Sciences.

Ludzkość zmienia sposób działania organizmów w jakiejś formie, być może tak długo, jak jest w pobliżu. W ostatnich latach nastąpił duży postęp w tej dyscyplinie, wraz z edycją genetyczną i tworzeniem sztucznych organizmów.

Ale naukowcy twierdzą, że po raz pierwszy ich całkowicie biologiczna maszyna została całkowicie zaprojektowana i stworzona przez naukowców.

Zaczęli to robić za pomocą superkomputera, aby stworzyć tysiące możliwych projektów dla nowych form życia. Dokonano tego poprzez wirtualną wersję ewolucji, w której naukowcy postawili komputer przed zadaniem i obliczyli, który projekt mógłby działać najlepiej.

Gdyby na przykład poproszono go o stworzenie bytu, który poruszałby się w określonym kierunku, wypróbowałby setki różnych możliwych sposobów łączenia symulowanych komórek w różne kształty, które pozwoliłyby na to formie życia. Pracował przy użyciu reguł dotyczących tego, co mogłyby zrobić proste komórki, które mogłyby służyć jako materiały, a na koniec dał naukowcom teoretyczne projekty form życia.

W drugiej części badań mikrochirurg i inni badacze przekształcili te projekty w prawdziwe życie. Pobrali komórki macierzyste z zarodków afrykańskich żab, inkubowali je, a następnie użyli niesamowicie małych narzędzi, aby je rozdzielić i złożyć w projekt, który stworzył komputer.

Oznaczało to, że naukowcy połączyli razem prawdziwy materiał organiczny, aby stworzyć formę życia, której nigdy wcześniej nie widziano w naturze.

Po tym wydarzeniu komórki zaczęły ze sobą współpracować. Tak jak sugerował komputer, roboty mogły poruszać się samodzielnie, ostatecznie robiąc to w spójny sposób i badając otoczenie w ciągu kilku tygodni.

Zdaniem naukowców byli w stanie popychać granulki, organizując się spontanicznie i zbiorowo.

A naukowcy sądzą, że będą w stanie stworzyć jeszcze bardziej złożone wersje ksenobotów. Symulacje komputerowe sugerują, że powinno być możliwe zaprojektowanie ksenobotów z woreczkiem na ich ciele, które można by wykorzystać do przenoszenia przedmiotu – na przykład dostarczając lek przez pływanie przez ciało.

Naukowcy sugerują, że projektowanie robotów z takich żywych materiałów może doprowadzić do ogromnych zmian w sposobie korzystania z technologii. Ksenoboty mogą się regenerować i po śmierci ulegają całkowitej biodegradacji.

Co więcej, są w stanie samodzielnie się naprawić. W przeciwieństwie do tradycyjnych materiałów roboty można pokroić prawie na pół i ponownie się połączą.

Naukowcy przyznają, że istnieje niebezpieczeństwo, że takie zmiany mogą zostać wykorzystane w sposób, którego nawet nie rozumiemy, prowadząc do niezamierzonych konsekwencji. Jeśli systemy staną się wystarczająco złożone, ludzie mogą nie być w stanie przewidzieć, jak zaczną się zachowywać.

„Jeśli ludzkość ma przetrwać w przyszłości, musimy lepiej zrozumieć, w jaki sposób złożone właściwości wyłaniają się w jakiś sposób z prostych zasad” – powiedział Levin. „To badanie jest bezpośrednim wkładem w zrozumienie tego, czego ludzie się boją, co jest niezamierzonymi konsekwencjami” – powiedział.

Powiedział, że nowe badanie jest ważnym krokiem w kierunku zrozumienia takich systemów. Dowiedz się więcej o tym, jak żywe systemy decydują o tym, jak będą się zachowywać oraz czy i jak można to zmienić, będziemy mogli lepiej zrozumieć ich wyniki, powiedział w oświadczeniu.

.



Source link