Oamenii de știință au creat „roboți vii”, care se pot reproduce

Formați din celulele-stem ale unei broaște africane (Xenopus laevis), xenoboții au mai puțin de un milimetru grosime. Aceștia au fost prezentați pentru prima oară în 2020, după ce experimentele au arătat că aceștia se pot mișca, pot lucra împreună în grup și se pot vindeca.

Acum cercetătorii care i-au creat la Universitatea Vermont, Universitatea Tufts și Institutul Wyss pentru Inginerie Inspirată Biologic din cadrul Harvard spun că au descoperit o formă nouă de reproducere biologică, diferită de cea a oricărei plante sau animal cunoscut de știință.

„Am rămas încremenit”, spune Michael Levin, profesor de biologie și director al Centrului de Descoperiri Allen de la Universitatea Tufts, care este și coautor al noului studiu.

„Broaștele au o modalitate de reproducere pe care o folosesc în mod normal, dar când… eliberezi (celulele) din restul embrionului și le dai șansa de a-și da seama cum să fie într-un nou mediu, nu doar că acestea găsesc o nouă modalitate de a se mișca, dar își dau seama și de o modalitate aparent nouă de reproducere”, spune el.

Robot sau organism?

Celulele stem sunt celule nespecializate care au abilitatea de a se dezvolta în tipuri diferite de celule. Ca să facă xenoboți, cercetătorii au luat celule stem vii din embrionii broaștelor și le-au lăsat să incubeze. Nu există nicio manipulare a genelor.

„Cea mai mare parte a oamenilor cred că roboții sunt făcuți din metale și ceramică, dar nu este vorba din ce este făcut un robot, ci ce face, adică să acționeze de sine stătător în numele oamenilor”, spune Josh Bongard, profesor și expert în robotică la Universitatea Vermond și autorul principal al studiului.

„Astfel, în acest mod este un robot, dar este în mod clar și un organism realizat din celule nemodificate genetic de broască”, spune el.

Un nou mod de a se înmulți

Bongard spune că echipa a descoperit că xenoboții, care erau inițial de formă sferică și alcătuiți din 3.000 de celule, se pot înmulți. Dar se întâmplă rar și doar în condiții specifice.

Xenoboții folosesc „replicarea cinetică”, un proces care este cunoscut la nivel molecular, dar care nu a fost niciodată observat în organisme, conform lui Bongard.

Cu ajutorul inteligenței artificiale, cercetătorii au testat miliarde de forme pentru corpul xenoboților, astfel încât acestea să fie mai eficiente la acest tip de replicare.

Pac-Man cu celule vii

Supercomputerul folosit a venit cu forma literei C, care seamănă întrucâtva cu jocul Pac-Man, din anii 80.

Cercetătorii au descoperit că xenoboții de această formă erau capabili să găsească celule stem mici într-un vas Petri (folosit în medicină și biologie – n.r.) și să adune sute de astfel de celule în „gura” lor. Câteva zile mai târziu, aglomerarea de celule se transforma în noi xenoboți.

Inteligența artificială nu a programat acești roboței în modul tradițional, adică scriind cod-sursă, ci a format și sculptat până a venit cu această formă, conform lui Bongard.

Forma este, în esență, programul. Forma influențează modul în care xenoboții se comportă pentru a amplifica acest proces incredibil de surprinzător.

Josh Bongard:

Tehnologie de viitor

Xenoboții sunt o tehnologie aflată la începuturi. CNN o compară cu un calculator din anii 1940. În acest moment, tehnologia aceasta nu are aplicări practice.

Totuși, această combinare de biologie moleculară și inteligență artificială ar putea fi folosită pentru mai multe sarcini, atât în corpul uman, cât și în mediu, conform cercetătorilor.

Una dintre aplicații ar putea fi colectarea microplasticelor din oceane, inspectarea unor sisteme sau medicina regenerativă.

Finanțat parțial de o agenție care dezvoltă tehnologii pentru uz militar

Studiul a fost finanțat parțial de către Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), o agenție federală americană care dezvoltă tehnologii pentru uz militar.

În fapt, DARPA a inventat internetul în anii 60.

„Există multe lucruri care sunt posibile dacă folosim acest tip de plasticitate și abilitatea celulelor de a rezolva probleme”, spune Bongard.

Studiul realizat de cercetători a fost publicat luni în jurnalul științific PNAS.

Abonați-vă la ȘTIRILE ZILEI pentru a fi la curent cu cele mai noi informații.

ABONEAZĂ-TE