Kas notiek, kad jūs paņemat šūnas no varžu embrijiem un audzējat tos jaunos organismos, kurus "attīstīja" algoritmi? Jūs saņemat kaut ko tādu, ko pētnieki sauc par pasaulē pirmo "dzīvo mašīnu".
Kaut arī oriģinālās cilmes šūnas nāca no vardēm - Āfrikas spīļveida varde, Xenopus laevis - šie tā saucamie ksenoboti neatgādina nevienu zināmu abinieku. Mazajiem lāseņiem ir tikai 0,04 collas (1 milimetra) platums, un tie ir izgatavoti no dzīviem audiem, kurus biologi salikuši ķermeņos, kuru projektē datoru modeļi, liecina jauns pētījums.
Nesen zinātnieki ziņoja, ka šie mobilie organismi var pārvietoties neatkarīgi un kolektīvi, var patstāvīgi dziedēt brūces un izdzīvot nedēļām ilgi, un tos varētu potenciāli izmantot zāļu pārvadāšanai pacienta ķermenī.
"Viņi nav ne tradicionāls robots, ne zināma dzīvnieku suga," teikts pētījuma līdzautora Džošua Bongarda, Vermontas universitātes datorzinātnieka un robotikas eksperta, paziņojumā. "Tā ir jauna artefaktu klase: dzīvs, programmējams organisms."
Algoritmi veidoja ksenobotu evolūciju. Viņi no ādas un sirds cilmes šūnām izauga vairāku simtu šūnu audos, kas pārvietojās sirds muskuļa audu radītos impulsos, sacīja svina pētījuma autors Sems Kriegmans, doktorants, kurš pēta evolūcijas robotiku Vermontas Universitātes Datorzinātnes departamentā Burlingtonā. .
"Nav nekādas tālvadības pults vai bioelektriskas vadības. Tas ir autonoms aģents - tas ir gandrīz kā nobeiguma rotaļlieta," Live Science sacīja Kriegmans.
Biologi baroja datoru ierobežojumus autonomajiem ksenobotiem, piemēram, par audu maksimālo muskuļu spēku un to, kā tie varētu pārvietoties pa ūdeņainu vidi. Pēc tam algoritms izveidoja sīku organismu paaudzes. Vislabākās veiktspējas robotprogrammatūras varētu "reproducēt" algoritma iekšpusē. Un tāpat kā evolūcija darbojas dabiskajā pasaulē, datorprogramma izdzēsīs vismazāk veiksmīgās formas.
"Galu galā tas ļāva mums dot dizainu, kas faktiski bija nododams reālām kamerām. Tas bija izrāviens," sacīja Kriegmans.
Pēc tam pētījuma autori atveidoja šos dizainus, saliekot cilmes šūnas, lai veidotu pašpiedziņas 3D formas, kuras izstrādājis evolūcijas algoritms. Kā liecina pētījums, ādas šūnas turēja ksenobotus, un sirds audu pukstēšana īpašās viņu ķermeņa daļās dienām un pat nedēļām ilgi virzīja botus caur ūdeni Petri traukā un nevajadzēja papildu barības vielas. . Roboti pat spēja labot ievērojamus zaudējumus, sacīja Kriegmans.
"Mēs dzīvojošo robotu sagriezām gandrīz uz pusēm, un tā šūnas automātiski ar rāvējslēdzēju dublēja savu ķermeni," viņš teica.
"Mēs varam iedomāties daudzus noderīgus šo dzīvo robotu lietojumus, kurus citas mašīnas nevar izdarīt," sacīja pētījuma līdzautors Maikls Levins, Tufts Universitātes Masačūsetsas Reģeneratīvās un attīstības bioloģijas centra direktors. Tie varētu ietvert toksisko noplūžu vai radioaktīvā piesārņojuma novēršanu, jūras mikroplastmasu savākšanu vai pat plāksnes izraušanu no cilvēka artērijām, teikts Levina paziņojumā.
Darbi, kas izjauc robežu starp robotiem un dzīviem organismiem, ir populāri zinātniskās fantastikas priekšmeti; domā par slepkavas mašīnām filmās "Terminators" vai replikātiem no filmas "Blade Runner" pasaules. Tā dēvēto dzīvo robotu izredzes - un izmantojot tehnoloģijas dzīvo organismu radīšanai - saprotams, ka dažiem rada bažas, sacīja Levins.
"Šīs bailes nav nepamatotas," sacīja Levins. "Kad mēs sākam sajaukties ar sarežģītām sistēmām, kuras mēs nesaprotam, mēs gūsim neparedzētas sekas."
Tomēr viņš piebilda, ka, balstoties uz vienkāršām organiskām formām, piemēram, ksenobotiem, var rasties izdevīgi atklājumi.
"Ja cilvēce nākotnē izdzīvos, mums labāk jāsaprot, kā sarežģīti īpašumi kaut kā rodas no vienkāršiem noteikumiem," sacīja Levins.
Rezultāti tika publicēti tiešsaistē 13. janvārī žurnālā Proceedings of the National Academy of Sciences.
