กลุ่มเล็ก ๆ ของเซลล์ที่มีรูปร่างเหมือน Pac-Man เป็นหุ่นยนต์ชีวภาพที่เลียนแบบตัวเองครั้งแรกของโลก
บอทเล็ก ๆ ทำจากเซลล์ผิวของกบแต่พวกเขาไม่ได้ทำซ้ำโดยการไมโทซีสหรือไมโอซิสหรือวิธีอื่น ๆ เซลล์แบ่งและทำซ้ำในสถานการณ์ปกติ แต่พวกเขาสร้างตัวเองมากขึ้นจากวัตถุดิบ-เซลล์ผิวหนังกบลอยอิสระ-สร้างสิ่งมีชีวิตเกือบหลายรุ่นที่เหมือนกัน
ในการดำเนินการบอท (ขนานนาม "Xenobots" โดยนักประดิษฐ์ของพวกเขา) แม้จะดูเหมือน Pac-Man พวกเขาเคลื่อนไหวในเกลียวและเกลียวป่า "ปาก" เปิดของพวกเขาตักเซลล์ผิวที่ลอยอยู่ในกองฟรี เซลล์มีแนวโน้มที่จะเกาะติดหรือติดกันเมื่อสัมผัสกันดังนั้นกองเหล่านี้ค่อยๆรวมเข้ากับ Xenobots ใหม่
แม้ว่าการจำลองแบบด้วยตนเองนี้เป็นกระบวนการที่ค่อนข้างละเอียดอ่อน แต่ก็เป็นไปได้เฉพาะในจานห้องปฏิบัติการที่ควบคุมอย่างระมัดระวัง แต่นักวิจัยหวังว่าจะเสนอสัญญาใหม่สำหรับหุ่นยนต์ทางชีวภาพ
ที่เกี่ยวข้อง:11 ส่วนของร่างกายปลูกในห้องแล็บ
“ ความสามารถในการสร้างสำเนาของตัวเองเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการทำให้แน่ใจว่าคุณทำทุกอย่างที่เป็นอยู่” Sam Kriegman นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และนักวิชาการหลังปริญญาเอกที่สถาบัน WYSS ที่ Harvard University และ Allen Discovery Center ที่มหาวิทยาลัย Tufts กล่าว
บ็อตชีวภาพ
Kriegman และเพื่อนร่วมงานของเขารวมถึงนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ Joshua Bongard แห่งมหาวิทยาลัยเวอร์มอนต์ได้พัฒนา Xenobots มาหลายปีแล้ว บอททำจากเซลล์ต้นกำเนิดที่นำมาจากไข่กบและกว้าง 0.04 นิ้ว (1 มิลลิเมตร) หรือน้อยกว่า เมื่อติดต่อกันเซลล์ต้นกำเนิดเป็นรูปทรงทรงกลมตามธรรมชาติที่ปกคลุมไปด้วย cilia ขนาดเล็กเต้นหรือโครงสร้างผมที่สามารถขับเคลื่อน blobs รอบ ๆ
“ พวกเขาไม่ได้เป็นหุ่นยนต์ดั้งเดิมหรือสัตว์ที่รู้จักกันดี” บองการ์ดกล่าวในแถลงการณ์เมื่อมีการประกาศการประดิษฐ์ Xenobots ครั้งแรกในปี 2563รายงานวิทยาศาสตร์สดในเวลา "มันเป็นสิ่งประดิษฐ์คลาสใหม่: สิ่งมีชีวิตสิ่งมีชีวิตที่ตั้งโปรแกรมได้"
การเขียนโปรแกรมสิ่งมีชีวิตไม่ใช่เรื่องง่ายเหมือนการป้อนคำสั่งลงในรหัสแม้ว่า Kriegman บอกกับ Live Science “ เป็นการยากที่จะตั้งโปรแกรมบางสิ่งที่ไม่มีซอฟต์แวร์” เขากล่าว
ในที่สุดการควบคุม Xenobots ลงมาเพื่อควบคุมรูปร่างของพวกเขา นั่นคือสิ่งที่ปัญญาประดิษฐ์เข้ามาเล่น มันไม่ได้ใช้งานง่ายเสมอไปว่า Xenobot จะทำอะไรเมื่อคุณเปลี่ยนรูปร่างหรือวิธีการได้ผลลัพธ์ที่ต้องการโดยการแกะสลักรูปร่าง แต่การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์สามารถเรียกใช้ตัวเลือกรูปร่างและขนาดหลายพันล้านตัวในวันหรือสัปดาห์ นักวิจัยสามารถเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมรอบ Xenobots จำลองได้ รูปร่างขนาดและสภาพแวดล้อมที่มีแนวโน้มสามารถทดสอบได้ในโลกแห่งความเป็นจริง
หุ่นยนต์ชีวภาพมีแนวโน้ม Kriegman กล่าวเพราะพวกเขาสามารถซ่อมแซมตนเองได้ พวกเขายังย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เหลืออยู่ในอุปกรณ์ของตัวเอง Xenobots หมดพลังงานและเริ่มลดลงภายใน 10 ถึง 14 วัน พวกเขาไม่ทิ้งไมโครพลาสติกหรือโลหะที่เป็นพิษไว้ข้างหลังเพียงแค่จุดเล็ก ๆ ของการสลายตัวอินทรีย์ นักวิจัยกำลังทำงานเกี่ยวกับการออกแบบที่อาจทำให้ Xenobots สามารถพกพาวัสดุจำนวนเล็กน้อยได้ การใช้งานที่มีศักยภาพรวมถึงการส่งยาภายในร่างกายหรือทำความสะอาดสารเคมีที่เป็นพิษในสิ่งแวดล้อม
การจำลองตัวเอง
ในรูปร่างทรงกลมทั่วไปของพวกเขา Xenobots มีความสามารถในการจำลองแบบตัวเองรุ่น จำกัด เมื่อใส่ในจานที่เต็มไปด้วยเซลล์ต้นกำเนิดกบที่ลอยได้อย่างอิสระวงกลม Blobs วงกลมอย่างสนุกสนานโดยสุ่มผลักเซลล์ลอยอิสระลงในกอซึ่งบางส่วนติดกันเพื่อสร้าง xenobots ใหม่ อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะเล็กกว่าพ่อแม่ของพวกเขาและโดยทั่วไปแล้วพวกเขาไม่สามารถเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ เซลล์เดี่ยวได้มากพอที่จะสร้างรุ่นอื่น
หลังจากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ชี้ให้เห็นว่ารูปร่างของ Pac-Man อาจมีประสิทธิภาพมากขึ้นนักวิจัยได้ทดสอบ xenobots รูปตัว C เหล่านี้ในซุปของเซลล์ต้นกำเนิด พวกเขาพบว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกหลานของ Pac-Man Xenobots มีขนาดใหญ่กว่าลูกหลานของ Xenobots ทรงกลม 149% ต้องขอบคุณการปรับปรุงขนาดทารก Xenobots สามารถสร้างลูกหลานของตัวเองได้ แทนที่จะเป็นเพียงการจำลองแบบ Xenobot เพียงรุ่นเดียวนักวิจัยพบว่าพวกเขาสามารถเข้าถึงสามหรือสี่
ระบบยังค่อนข้างบอบบางและกระบวนการของการเติบโตของเซลล์และทำให้แน่ใจว่าพื้นผิวการเจริญเติบโตของพวกเขาสะอาดและสดใหม่น่าเบื่อ Kriegman กล่าว และไม่ต้องกังวลเพราะไม่มีความกังวลว่าหุ่นยนต์ชีวภาพเหล่านี้จะทำซ้ำควบคุมและยึดครองโลก: "ถ้าคุณจามจานคุณจะทำลายการทดลอง" Kriegman กล่าว
นั่นหมายความว่า Xenobots ยังไม่พร้อมที่จะเป็นหุ่นยนต์ที่ทำงาน นักวิจัยยังคงทำงานเพื่อทดสอบรูปร่างที่แตกต่างกันสำหรับงานที่แตกต่างกัน การจำลอง AI ของพวกเขายังชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของอาหารในห้องปฏิบัติการที่ Xenobots ทำซ้ำอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ดีขึ้น แต่ก็ยังต้องทดสอบในโลกแห่งความเป็นจริง
อย่างไรก็ตามมีบทเรียนจาก Xenobots ที่สามารถรวมอยู่ในหุ่นยนต์ได้ทันที Kriegman กล่าว อย่างหนึ่งคือปัญญาประดิษฐ์สามารถใช้ในการออกแบบหุ่นยนต์แม้กระทั่งหุ่นยนต์ที่สามารถจำลองตัวเองได้ อีกประการหนึ่งคือมันสมเหตุสมผลที่จะสร้างหุ่นยนต์จากส่วนประกอบอัจฉริยะ สิ่งมีชีวิตทางชีวภาพนั้นฉลาดไปจนถึงส่วนประกอบของพวกเขาเขากล่าวว่า: สิ่งมีชีวิตทำจากเซลล์ที่จัดระเบียบด้วยตนเองซึ่งทำจาก organelles ที่จัดระเบียบตนเองซึ่งทำจากการประกอบตัวเองด้วยตนเองโปรตีนและโมเลกุล หุ่นยนต์โลหะและพลาสติกปัจจุบันไม่ทำงานในลักษณะนั้น
“ ถ้าเราสามารถสร้างหุ่นยนต์ออกจากโมดูลอัจฉริยะบางทีเราอาจสร้างเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น” Kriegman กล่าว "บางทีเราสามารถสร้างหุ่นยนต์ในโลกแห่งความเป็นจริงที่สามารถซ่อมแซมตนเองหรือเลียนแบบตนเองได้"
เผยแพร่ครั้งแรกใน Live Science
