Не бот, не зверь: ученые создали первый в мире живой, программируемый организм

Удивительное сочетание искусственного интеллекта (ИИ) и биологии породило первых в мире "живых роботов".

На этой неделе исследовательская группа робототехников и ученых опубликовала свой рецепт создания новой формы жизни под названием ксеноботы из стволовых клеток. Термин "ксено" происходит от клеток лягушки (Xenopus laevis), используемых для их изготовления.

Один из исследователей описал создание как "не традиционный робот и не известный вид животных", а "новый класс артефактов: живой, программируемый организм".

Ксеноботы имеют длину менее 1 мм и состоят из 500-1000 живых клеток. Они имеют различные простые формы, в том числе некоторые с приземистыми "ногами". Они могут двигаться в линейном или круговом направлениях, объединяться, чтобы действовать сообща, и перемещать небольшие объекты. Используя собственную клеточную энергию, они могут прожить до 10 дней.

Хотя эти "реконфигурируемые биомашины" могут значительно улучшить здоровье человека, животных и окружающей среды, они вызывают юридические и этические проблемы.

Странное новое "существо"

Чтобы создать ксеноботов, исследовательская группа использовала суперкомпьютер для тестирования тысяч случайных конструкций простых живых существ, которые могли выполнять определенные задачи.

Компьютер был запрограммирован на "эволюционный алгоритм" ИИ, чтобы предсказать, какие организмы, вероятно, будут выполнять полезные задачи, такие как движение к цели.

После отбора наиболее перспективных конструкций ученые попытались воспроизвести виртуальные модели с лягушачьей кожей или клетками сердца, которые были соединены вручную с помощью микрохирургических инструментов. Сердечные клетки в этих изготовленных на заказ узлах сокращаются и расслабляются, давая организмам движение.

Создание ксеноботов-это прорыв.

Несмотря на то, что их называют "программируемыми живыми роботами", на самом деле они полностью органичны и сделаны из живой ткани. Термин "робот" был использован потому, что ксеноботы могут быть сконфигурированы в различные формы и формы и "запрограммированы" на определенные объекты, которые они затем невольно ищут.

Они также могут восстанавливать себя после повреждения.

Возможные области применения

Ксеноботы могут иметь большую ценность.

Некоторые предполагают, что они могут быть использованы для очистки наших загрязненных океанов путем сбора микропластика.

Точно так же они могут использоваться для проникновения в ограниченные или опасные районы для сбора токсинов или радиоактивных материалов.

Ксеноботы, сконструированные с тщательно подобранными "мешочками", могли бы переносить наркотики в человеческие тела.

Будущие версии могут быть построены из собственных клеток пациента для восстановления тканей или нацелены на рак. Будучи биологически разлагаемыми, ксеноботы имели бы преимущество в технологиях, сделанных из пластика или металла.

Дальнейшее развитие биологических "роботов" могло бы ускорить наше понимание живых и роботизированных систем. Жизнь невероятно сложна, поэтому манипулирование живыми существами может раскрыть некоторые тайны жизни—и улучшить наше использование ИИ.

Правовые и этические вопросы

И наоборот, ксеноботы вызывают юридические и этические проблемы. Точно так же, как они могут помочь в борьбе с раком, они также могут быть использованы для захвата жизненных функций в злонамеренных целях.

Некоторые утверждают, что искусственное создание живых существ неестественно, высокомерно или предполагает "игру в Бога".

Более серьезной проблемой является непреднамеренное или злонамеренное использование, как мы уже видели, технологий в таких областях, как ядерная физика, химия, биология и ИИ.

Например, ксеноботы могут использоваться во враждебных биологических целях, запрещенных международным правом.

Более продвинутые будущие ксеноботы, особенно те, которые живут дольше и размножаются, потенциально могут "выйти из строя" и стать изгоями, и превзойти другие виды.

Для выполнения сложных задач ксеноботам могут понадобиться сенсорные и нервные системы, что, возможно, приведет к их чувствительности. Разумный запрограммированный организм поднимет дополнительные этические вопросы. В прошлом году возрождение бестелесного мозга свиньи вызвало беспокойство по поводу страданий различных видов.

Управление рисками

Создатели ксеноботов справедливо признали необходимость обсуждения этики их создания.

Скандал 2018 года по поводу использования CRISPR (который позволяет вводить гены в организм) может послужить здесь поучительным уроком. Хотя цель эксперимента состояла в том, чтобы снизить восприимчивость девочек-близнецов к ВИЧ-СПИДу, связанные с этим риски вызывали этическое беспокойство. Ученый, о котором идет речь, находится в тюрьме.

Когда CRISPR стал широко доступен, некоторые эксперты призвали к мораторию на редактирование наследуемого генома. Другие утверждали, что выгоды перевешивают риски.

В то время как каждая новая технология должна рассматриваться беспристрастно и основываться на ее достоинствах, дарование жизни ксеноботам вызывает определенные существенные вопросы:

Должны ли ксеноботы иметь биологические выключатели на случай, если они станут изгоями?
Кто должен решать, кто может получить к ним доступ и контролировать их?
Что, если "самодельные" ксеноботы станут возможными? Следует ли вводить мораторий до тех пор, пока не будет создана нормативная база? Насколько это необходимо?

Уроки, извлеченные в прошлом из достижений в других областях науки, могут помочь управлять будущими рисками, одновременно пожиная возможные выгоды.

Долгая дорога здесь, долгая дорога впереди

Создание ксеноботов имело различные биологические и роботизированные прецеденты. Генная инженерия создала генетически модифицированных мышей, которые становятся флуоресцентными в ультрафиолетовом свете.

Дизайнерские микробы могут производить лекарства и пищевые ингредиенты, которые в конечном итоге могут заменить животноводство.

В 2012 году ученые создали искусственную медузу под названием "медузоид" из клеток крыс.

Процветает и робототехника.

Наноботы могут контролировать уровень сахара в крови людей и в конечном итоге могут очистить закупоренные артерии.

Роботы могут включать в себя живую материю, что мы наблюдали, когда ин

Источник: phys.org

Комментарии: