Ксеноботите: Биологията плюс изкуственият интелект могат да означават рецепта за нов живот

• Автор:
• име Автор

  Quantumrun Foresight
• Април 25, 2022

Резюме на прозрението

Ксеноботите, изкуствени форми на живот, създадени от биологични тъкани, са готови да трансформират различни области, от медицина до почистване на околната среда. Тези малки структури, създадени чрез комбинация от клетки на кожата и сърдечния мускул, могат да изпълняват задачи като движение, плуване и самолечение с потенциални приложения в регенеративната медицина и разбирането на сложни биологични системи. Дългосрочните последици от ксеноботите включват по-прецизни медицински процедури, ефективно отстраняване на замърсители, нови възможности за работа и опасения за поверителността.

Xenobot контекст

Кръстени на африканската жаба с нокти или Xenopus laevis, ксеноботите са изкуствени форми на живот, проектирани от компютри, за да изпълняват специфични роли. Ксеноботите са съставени и конструирани чрез комбиниране на биологични тъкани. Как да се дефинират ксеноботите - като роботи, организми или нещо съвсем друго - често остава спорна точка сред академичните среди и заинтересованите страни от индустрията.

Ранните експерименти включват създаване на ксеноботове с ширина по-малка от милиметър (0.039 инча) и са направени от два вида клетки: клетки на кожата и клетки на сърдечния мускул. Клетките на кожата и сърдечния мускул са произведени от стволови клетки, събрани от ранни жабешки ембриони в стадий на бластула. Кожните клетки действаха като опорна структура, докато сърдечните клетки действаха подобно на малки двигатели, разширявайки се и свивайки се в обем, за да задвижат ксенобота напред. Структурата на тялото на ксенобот и разпределението на клетките на кожата и сърцето са създадени автономно в симулация чрез еволюционен алгоритъм. 

В дългосрочен план ксеноботите са проектирани да се движат, плуват, бутат пелети, транспортират полезни товари и работят на рояци, за да събират материал, разпръснат около повърхността на чинията им, в подредени купчини. Те могат да оцелеят седмици без храна и да се самолекуват след разкъсвания. Ксеноботите могат да покълнат петна от реснички на мястото на сърдечния мускул и да ги използват като миниатюрни гребла за плуване. Въпреки това, движението на ксеноботите, задвижвано от ресничките, в момента е по-малко контролирано от движението на ксеноботите от сърдечния мускул. Освен това, молекула рибонуклеинова киселина може да бъде добавена в ксеноботите, за да придаде молекулярна памет: когато са изложени на специфичен тип светлина, те ще светят с определен цвят, когато се гледат под флуоресцентен микроскоп.

Разрушително въздействие

По определени начини ксеноботите са изградени като обикновени роботи, но използването на клетки и тъкани в ксеноботите им осигурява различна форма и създава предсказуемо поведение, вместо да разчита на изкуствени компоненти. Докато предишните ксеноботи са били тласкани напред от свиването на клетките на сърдечния мускул, по-новите поколения ксеноботи плуват по-бързо и се задвижват от подобни на коса елементи на повърхността им. Освен това те живеят между три и седем дни по-дълго от своите предшественици, които са живели приблизително седем дни. Ксеноботите от следващо поколение също имат известна способност да откриват и взаимодействат със заобикалящата ги среда.

Ксеноботите и техните наследници могат да дадат представа за еволюцията на многоклетъчните същества от примитивни едноклетъчни организми и началото на обработката на информация, вземането на решения и познанието при биологичните видове. Бъдещите итерации на ксеноботите могат да бъдат изградени изцяло от клетки на пациенти, за да възстановят увредена тъкан или специално насочени към ракови заболявания. Поради тяхната биоразградимост, ксеноботните импланти биха имали предимство пред пластмасовите или метални базирани медицински технологии, които биха могли да имат значително въздействие върху регенеративната медицина. 

По-нататъшното развитие на биологичните „роботи“ може да позволи на хората да разберат по-добре както живите, така и роботизираните системи. Тъй като животът е сложен, манипулирането на форми на живот може да ни помогне да разгадаем някои от мистериите на живота, както и да подобри използването на AI системи. Освен непосредствените практически приложения, ксеноботите могат да помогнат на изследователите в стремежа им да разберат клетъчната биология, проправяйки пътя за бъдещи подобрения в човешкото здраве и продължителността на живота.

Последици от ксеноботите

По-широките последици от ксеноботите могат да включват:

• Интегрирането на ксеноботите в медицинските процедури, което води до по-прецизни и по-малко инвазивни операции, подобрявайки времето за възстановяване на пациентите.
• Използването на ксеноботи за почистване на околната среда, което води до по-ефективно отстраняване на замърсители и токсини, подобрявайки цялостното здраве на екосистемите.
• Разработване на базирани на ксенобот образователни инструменти, водещи до подобрени учебни преживявания по биология и роботика, насърчаване на интереса към STEM областите сред учениците.
• Създаване на нови възможности за работа в научноизследователската и развойната дейност на ксеноботите.
• Потенциалната злоупотреба с ксеноботите при наблюдение, което води до опасения за поверителността и налага нови разпоредби за защита на индивидуалните права.
• Рискът от непредсказуемо взаимодействие на ксеноботите с природните организми, което води до непредвидени екологични последици и изисква внимателно наблюдение и контрол.
• Високата цена на разработването и внедряването на ксенобот, което води до икономически предизвикателства за по-малките предприятия и потенциално неравенство в достъпа до тази технология.
• Етичните съображения около създаването и използването на ксеноботите, водещи до интензивни дебати и потенциални правни предизвикателства, които могат да оформят бъдещата политика.

Въпроси за разглеждане

• Смятате ли, че ксеноботите могат да доведат до излекуване на предишни нелечими болести или да позволят на страдащите от тях да живеят по-дълго и по-плодотворно?
• За какви други потенциални приложения може да се приложи изследването на ксенобот?