Ученые создали первых в мире самовоспроизводящихся живых роботов

Ученые создали, по их словам, первых самовоспроизводящихся "роботов", когда-либо сделанных из живых клеток
 |  Автор: Максим Григорьев
Ученые создали первых в мире самовоспроизводящихся живых роботов
Дуглас Блэкистон

Поначалу эти причудливые “ксеноботы“ могут показаться примечательными своим поверхностным сходством с Pac-Man, но их сходство с персонажем видеоигры, вероятно, наименее странно в них.

Эти необычные роботизированные существа являются продолжением того, что те же исследователи представили в прошлом году, когда они представили первых в мире роботов, полностью построенных из живых клеток - в данном случае стволовых клеток, взятых из эмбриональных лягушек.

Читай также: Роботы станут разумными перед страхом смерти

“Это новые живые машины“, - объяснил в то время ученый-компьютерщик и робототехник Джошуа Бонгард из Университета Вермонта. “Они не являются ни традиционными роботами, ни известными видами животных. Это новый класс артефактов: живой программируемый организм“.

Теперь Бонгард и его сотрудники сделали следующий шаг, дав ксеноботам возможность самовоспроизводиться и порождать новые версии самих себя.

В этом случае самовоспроизведение не достигается методами воспроизводства, которые мы обычно наблюдаем в биологических формах жизни.

Читай также: Робот впервые самостоятельно сделал операцию

Вместо этого исследователи обнаружили, что если они поместят достаточное количество ксеноботов в непосредственной близости друг от друга в чашке Петри, их коллективное движение начнет накапливать другие свободные клетки лягушки, плавающие рядом в растворе.

Когда достаточное количество этих клеток было собрано вместе, совокупная куча из примерно 50 клеток стала своего рода потомством организма ксеноботов, способным плавать самостоятельно и при этом накапливать собственное потомство.

Это явление, называемое спонтанной кинематической самовоспроизведением, ранее наблюдалось в других типах молекулярных машин и моделей , но никогда раньше в живых многоклеточных системах, таких как ксеноботы.

“Мы обнаружили, что синтетические многоклеточные сборки могут также воспроизводиться кинематически, перемещая и сжимая диссоциированные клетки в их среде в функциональные самокопии“, - объясняют исследователи в новой статье, описывающей реконфигурируемые организмы.

Читай также: Роботы научились лечить поломанные конечности за две минуты

“Эта форма сохранения, ранее невидимая ни в одном организме, возникает спонтанно в течение нескольких дней, а не развивается в течение тысячелетий“.

Чтобы создать самовоспроизводящихся роботов, исследователи извлекли плюрипотентные стволовые клетки из кожи зародыша африканской когтистой лягушки (Xenopus laevis) и инкубировали их в физиологическом растворе, в течение которого некоторое количество клеток прилипло к сфероидному организму, на котором выросли реснички. его внешний слой, который позволял ему перемещаться.

Когда дюжина организмов первого поколения была помещена во вторую чашку вместе с диссоциированными стволовыми клетками, движение организмов сгруппировало стволовые клетки в груды, которые сформировали новое поколение организмов, которые затем продолжили повторять то же поведение штабелирования ячеек в кучи.

Однако те же диссоциированные стволовые клетки, оставленные одни в растворе, не самостоятельно собирались, показывая, что им необходимо начальное движение ксеноботов-предшественников, чтобы вызвать их формирование в агрегированные организмы.

Исследователи объяснили в своей статье, что это кинематическое самовоспроизведение, поведение, никогда ранее не наблюдавшееся у растений или животных, могло возникнуть без генетической модификации.

Читай также: Вкалывают роботы, а не человек. 5 человекоподобных роботов

Команда также обнаружила, что они могут усилить явление, используя искусственный интеллект для моделирования условий, которые могут улучшить самовоспроизводящееся поведение.

“Моделирование показало, что некоторые формы тела увеличивали размер кучи и раунды репликации, в то время как другие подавляли или останавливали самовоспроизведение“, - объясняют исследователи. “Некоторые, но не все, геометрии были лучше сфероидов“.

В конечном итоге форма полукруга (в основном Pac-Man в 3D) была лучшим кандидатом для наложения свободных клеток лягушки в новые организмы, и внесение изменений в окружающую среду - введение стен, ограничивающих движение ксеноботов - также помогло.

Хотя мы все еще находимся в начале попытки вмешательства в этих живых роботизированных существ, исследователи говорят, что необычные организмы могут однажды выполнять полезную работу, если мы будем продолжать выяснять, как они функционируют, а также определять правильную работу, чтобы дать им .

“Это говорит о том, что технологии будущего могут, при небольшом внешнем руководстве, стать более полезными по мере их распространения, - объясняет команда , - и что жизнь таит в себе удивительное поведение прямо под поверхностью, ожидая своего раскрытия“.

Напомним, ранее сообщалось, что рестораны в Китае отказываются от роботов-официантов.

Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.

 


Не пропусти другие интересные статьи, подпишись:
Мы в социальных сетях
x
Для удобства пользования сайтом используются Cookies. Подробнее...
This website uses Cookies to ensure you get the best experience on our website. Learn more... Ознакомлен(а) / OK