Các nhà khoa học tạo ra một thế hệ bot sống mới

20 tháng 5 năm 2021

6 phút đọc

Ý kiến ​​được bày tỏ bởi Doanh nhân những người đóng góp là của riêng họ.

Khi chúng ta nói về người máy, những hình ảnh đầu tiên xuất hiện trong tâm trí là những chiếc máy bằng kim loại và nhựa, rất giống với những chiếc máy chúng ta đã thấy trong các bộ phim như “ Tôi người máy ” hoặc là ” RoboCop “, ví dụ.

Tuy nhiên, những tiến bộ công nghệ trong những năm gần đây đã dẫn đến việc các nhà khoa học không chỉ tạo ra máy móc vô cơ (làm bằng kim loại và nhựa), mà còn sử dụng nguyên liệu hưu cơ , như là như tế bào gốc , để tạo máy sinh học , đó là, bot sống .

Một ví dụ về điều này là ” Xenobots “, rô bốt nhỏ sản xuất năm 2020 bởi một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Tufts và Đại học Vermont từ các tế bào sống của một con ếch có móng vuốt châu Phi được gọi là ” Xenopus laevis “.

“Đây là những cỗ máy sống mới. Chúng không phải là một robot truyền thống hay một loài động vật đã biết. Đó là một loại hiện vật mới: một sinh vật sống và có thể lập trình được, ” Joshua Bongard , một chuyên gia về khoa học máy tính và người máy tại Đại học Vermont (UVM) và là một trong những nhà lãnh đạo của phát hiện này.

Như nhà khoa học giải thích, những con bot sống này trông không giống như những con robot truyền thống : chúng không có bánh răng sáng bóng hoặc cánh tay robot. Thay vào đó, chúng trông giống như một khối thịt nhỏ màu hồng đang chuyển động , một cỗ máy sinh học mà các nhà nghiên cứu cho biết có thể thực hiện được những điều mà robot truyền thống không thể.

Xenobots là các sinh vật tổng hợp được thiết kế tự động bởi một siêu máy tính để thực hiện một nhiệm vụ cụ thể, sử dụng quá trình thử và sai (một thuật toán tiến hóa ), và được xây dựng bởi sự kết hợp của các mô sinh học khác nhau.

đó là chỉ rộng 1 mm (0,04 inch) và đang được tạo thành từ các tế bào da và tế bào cơ tim , được lấy từ các tế bào gốc được thu thập trong phôi của ‘ Xenopus laevis ‘ loài. Các tế bào da cung cấp sự hỗ trợ cứng nhắc, trong khi các tế bào tim là những tế bào hoạt động như một động cơ nhỏ, co lại và mở rộng về khối lượng để đẩy các bot. ở đằng trước.

Những chiếc máy này được thiết kế để đi bộ, bơi lội, chống đẩy, mang vác, làm việc theo nhóm và thậm chí tự chữa lành vết thương sau khi bị rách.

Gần đây cùng một nhóm các nhà khoa học đã trình bày một thế hệ mới bot sống . Xenobots 2.0 , như họ đã biết, Chúng là một phiên bản cải tiến của Xenobots 1.0.

Giống như những người tiền nhiệm của chúng, các robot sống mới có thể làm việc cùng nhau theo nhóm và tự chữa bệnh. Có gì mới trong này thế hệ mới là bot có khả năng đóng hầu hết các vết rách nghiêm trọng, dài và dài bằng một nửa độ dày của nó trong vòng năm phút sau khi bị thương. Mặt khác, Xenobots nhanh hơn, điều hướng các môi trường khác nhau và sống lâu hơn người tiền nhiệm của chúng . Nhưng, điều mới lạ tuyệt vời là họ có thể ghi lại thông tin về môi trường của họ , điều này tiết lộ dung lượng bộ nhớ có thể ghi .

“Theo một cách nào đó, Xenobots được chế tạo giống như một robot truyền thống. Chúng tôi chỉ sử dụng các tế bào và mô thay vì các thành phần nhân tạo để xây dựng hình dạng và tạo ra hành vi có thể dự đoán được. Về mặt sinh học, cách tiếp cận này giúp chúng ta hiểu cách các tế bào giao tiếp khi chúng tương tác với nhau trong quá trình phát triển và cách chúng ta có thể kiểm soát tốt hơn những tương tác đó ”, đồng tác giả nghiên cứu cho biết. Doug Blackiston.

Về phần mình, chuyên gia người máy, Josh Bongrad , khẳng định rằng với những tiến bộ này, anh ấy “ trỏ đến một loại công cụ sinh hoạt mới. “

Theo các nhà khoa học, Xenobots có thể được sử dụng trong tương lai để làm sạch chất thải phóng xạ, thu thập vi nhựa trong đại dương, vận chuyển thuốc bên trong cơ thể người, hoặc thậm chí đi đến động mạch của chúng ta để loại bỏ mảng bám.

Và đó là một trong những đặc điểm nổi bật nhất của bot là chúng có thể tồn tại trong môi trường nước mà không cần bổ sung chất dinh dưỡng trong nhiều ngày hoặc nhiều tuần, làm cho chúng thích hợp với phân phối thuốc nội bộ .

Ngoài các nhiệm vụ được đề cập ở trên, Xenobots cũng có thể giúp các nhà nghiên cứu tìm hiểu thêm về sinh học tế bào , mở ra cánh cửa để nâng cao sức khỏe và tuổi thọ của con người .

Về phần mình, GS. Michael Levin , ngoài việc làm nổi bật tiềm năng của Xenobots để thực hiện các nhiệm vụ hữu ích trong môi trường hoặc có khả năng trong các ứng dụng trị liệu, nhấn mạnh rằng có ” lợi ích rất có giá trị “ trong nghiên cứu này: sử dụng robot để hiểu cách các tế bào riêng lẻ kết hợp với nhau, giao tiếp và chuyên biệt hóa để tạo ra một sinh vật lớn hơn, giống như cách chúng làm trong tự nhiên để tạo ra một con ếch hoặc một con người. ” Nó là một hệ thống mô hình có thể cung cấp cơ sở cho y học tái tạo ,” anh ta nói.

Một lợi thế khác của robot sinh học, Levin cho biết thêm, là sự trao đổi chất . Không giống như các robot bằng kim loại và nhựa, các tế bào của robot sinh học có thể hấp thụ và phân hủy các chất hóa học và hoạt động giống như các nhà máy nhỏ tổng hợp và bài tiết các chất hóa học và protein. Toàn bộ lĩnh vực sinh học tổng hợp , vốn tập trung chủ yếu vào việc tái lập trình các sinh vật đơn bào để tạo ra các phân tử hữu ích, giờ đây có thể được khai thác ở những sinh vật đa bào này.

Mặc dù các nhà khoa học cho rằng vẫn còn nhiều điều để điều tra và khám phá, Xenobots có thể trở thành một công cụ rất hữu ích để đạt được những tiến bộ quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau.