Американските учени, създали първите живи роботи

Американските учени, създали първите живи роботи, твърдят, че формите на живот, известни като ксеноботи, вече могат да се възпроизвеждат. При това по начин, който не се наблюдава при растенията и животните. Създадени от стволовите клетки на африканската жаба с нокти (Xenopus laevis), от която носи името си, ксеноботите са широки по-малко от милиметър.

ВИДЕО: https://cdn.cnn.com/cnn/.e/interactive/html5-video-media/2021/11/29/WEBTAGXenobotsAIcontrolledselfreplication.mp4

Малките петна бяха разкрити за първи път през 2020 г., след като експериментите показаха, че могат да се движат, да работят заедно в групи и да се самолекуват. Сега учените, които ги разработиха в Университета на Върмонт, Университета Тъфтс и Института Wyss за биологично вдъхновено инженерство към Харвардския университет, заявиха, че са открили изцяло нова форма на биологично възпроизвеждане, различна от всяко животно или растение, познато на науката.

 "Бях изумен от това", каза Майкъл Левин, професор по биология и директор на Центъра за откритие на Алън в университета Тъфтс, който е съ-автор на новото изследване.

"Жабите имат начин за възпроизвеждане, който обикновено използват, но когато освободите клетките от останалата част от ембриона и им дадете шанс да бъдат в нова среда, те не само откриват нов начин за придвижване, но също така очевидно и нов начин за възпроизвеждане", казва експертът.

Робот или организъм?

Стволовите клетки са неспециализирани клетки, които имат способността да се развиват в различни типове клетки. За да направят ксеноботите, изследователите изстъргват живи стволови клетки от жабешки ембриони и ги оставят в инкубатор. Няма замесена манипулация на гените.

"Повечето хора мислят, че роботите са направени от метали и керамика, но не е толкова важно от какво е направен роботът, а какво прави", казва Джош Бонгард, професор по компютърни науки и роботика, експерт от Университета на Вермонт и водещ автор на изследването.

"Това е робот, но също така очевидно е организъм, направен от генетично немодифицирана жабешка клетка."

Бонгард каза, че са открили, че ксеноботите, които първоначално са били с форма на сфера и са направени от около 3000 клетки, могат да се репликират. Но това се случва рядко и само при определени обстоятелства. Ксеноботите са използвали "кинетична репликация" - процес, за който е известно, че се случва на молекулярно ниво, но никога досега не е наблюдаван в мащаба на цели клетки или организми, каза Бонгард.

След това с помощта на изкуствен интелект изследователите тествали милиарди форми на тялото, за да направят ксеноботите по-ефективни при този тип репликация. Суперкомпютърът излезе с C-образна форма, която приличаше на Pac-Man, видеоиграта от 1980-те. Те открили, че е в състояние да намери малки стволови клетки в паничка на Петри, да събере стотици от тях в устата си и няколко дни по-късно снопчето от клетки се превърна в нови ксеноботи.

"Формата по същество е програмата. Формата влияе върху това как ксеноботите се държат, за да усилят този невероятно изненадващ процес."

Тази комбинация от молекулярна биология и изкуствен интелект може потенциално да се използва в множество задачи в тялото и околната среда, според изследователите. Това може да включва неща като събиране на микропластмаса в океаните, проверка на кореновите системи и регенеративна медицина. Докато перспективата за самовъзпроизвеждаща се биотехнология може да предизвика безпокойство, изследователите казаха, че живите машини са били изцяло съдържащи се в лаборатория и лесно се гасят, тъй като са биоразградими и регулирани от експерти по етика.

Изследването е частично финансирано от Агенцията за напреднали изследователски проекти в областта на отбраната, федерална агенция, която наблюдава разработването на технологии за военна употреба.

"Има много неща, които са възможни, ако се възползваме от този вид пластичност и способност на клетките да решават проблеми", каза Бонгард.

Проучването е публикувано в рецензираното научно списание PNAS в понеделник.