Xenobots: a bioloxía e a intelixencia artificial poderían significar unha receita para unha nova vida

• autor:
• nome do autor

  Previsión de Quantumrun
• Abril 25, 2022

Resumo de insight

Os xenobots, formas de vida artificiais deseñadas a partir de tecidos biolóxicos, están preparados para transformar varios campos, desde a medicina ata a limpeza ambiental. Estas pequenas estruturas, creadas a través dunha combinación de células musculares da pel e do corazón, poden realizar tarefas como moverse, nadar e autocurarse, con posibles aplicacións na medicina rexenerativa e na comprensión de sistemas biolóxicos complexos. As implicacións a longo prazo dos xenobots inclúen procedementos médicos máis precisos, eliminación eficiente de contaminantes, novas oportunidades de traballo e problemas de privacidade.

Contexto Xenobot

Os xenobots son formas de vida artificiais deseñadas por ordenadores para executar papeis específicos. Os xenobots están compostos e constrúense combinando tecidos biolóxicos. Como definir xenobots (como robots, organismos ou algo completamente diferente) adoita ser un punto de discusión entre os académicos e as partes interesadas da industria.

Os primeiros experimentos implicaron a creación de xenobots cunha anchura inferior a un milímetro (0.039 polgadas) e están formados por dous tipos de células: células da pel e células do músculo cardíaco. A pel e as células do músculo cardíaco producíronse a partir de células nai recollidas de embrións de sapo en fase de blástula. As células da pel funcionaban como estrutura de apoio, mentres que as células do corazón actuaban de xeito similar aos pequenos motores, expandíndose e contraíndose en volume para impulsar o xenobot cara adiante. A estrutura do corpo dun xenobot e a distribución das células da pel e do corazón creáronse de forma autónoma nunha simulación mediante un algoritmo evolutivo. 

A longo prazo, os xenobots están a ser deseñados para moverse, nadar, empurrar pellets, transportar cargas útiles e operar en enxames para recoller o material disperso pola superficie do seu prato en montóns ordenados. Poden sobrevivir durante semanas sen alimento e autocurarse despois de laceracións. Os xenobots poden brotar parches de cilios en lugar do músculo cardíaco e utilizalos como remos en miniatura para nadar. Non obstante, o movemento do xenobot impulsado por cilios está actualmente menos controlado que a locomoción do xenobot polo músculo cardíaco. Ademais, pódese engadir unha molécula de ácido ribonucleico aos xenobots para impartir memoria molecular: cando se expoñan a un tipo específico de luz, brillarán cunha cor especificada cando se vexan baixo un microscopio de fluorescencia.

Impacto perturbador

En certos aspectos, os xenobots constrúense como robots normais, pero o uso de células e tecidos nos xenobots proporciónalles unha forma distinta e crea comportamentos previsibles en lugar de depender de compoñentes artificiais. Mentres que os xenobots anteriores foron impulsados ​​cara adiante pola contracción das células do músculo cardíaco, as novas xeracións de xenobots nadan máis rápido e son impulsados ​​por características semellantes ao pelo na súa superficie. Ademais, viven entre tres e sete días máis que os seus predecesores, que viviron aproximadamente sete días. Os xenobots de nova xeración tamén teñen certa capacidade para detectar e interactuar co seu entorno.

Os xenobots e os seus sucesores poden proporcionar información sobre a evolución das criaturas pluricelulares a partir de organismos unicelulares primitivos e os inicios do procesamento da información, a toma de decisións e a cognición nas especies biolóxicas. As futuras iteracións de xenobots poden construírse enteiramente a partir de células dos pacientes para reparar tecidos danados ou dirixirse específicamente a cancros. Debido á súa biodegradabilidade, os implantes de xenobot terían unha vantaxe sobre as opcións de tecnoloxía médica baseada en plástico ou metal, o que podería ter un impacto significativo na medicina rexenerativa. 

O desenvolvemento dos "robots" biolóxicos pode permitir aos humanos comprender mellor os sistemas vivos e robóticos. Dado que a vida é complexa, manipular formas de vida pode axudarnos a desvelar algúns dos misterios da vida, así como a mellorar o noso uso dos sistemas de IA. Ademais das aplicacións prácticas inmediatas, os xenobots poden axudar aos investigadores na súa procura de comprender a bioloxía celular, abrindo o camiño para futuros avances na saúde humana e na vida útil.

Implicacións dos xenobots

As implicacións máis amplas dos xenobots poden incluír:

• A integración de xenobots nos procedementos médicos, levando a cirurxías máis precisas e menos invasivas, mellorando os tempos de recuperación dos pacientes.
• O uso de xenobots para a limpeza ambiental, levando a unha eliminación máis eficiente de contaminantes e toxinas, mellorando a saúde xeral dos ecosistemas.
• O desenvolvemento de ferramentas educativas baseadas en xenobots, que permitan mellorar as experiencias de aprendizaxe en bioloxía e robótica, fomentando o interese polos campos STEM entre os estudantes.
• A creación de novas oportunidades laborais na investigación e desenvolvemento xenobot.
• O posible uso indebido dos xenobots na vixilancia, que provoca problemas de privacidade e require novas regulacións para protexer os dereitos individuais.
• O risco de que os xenobots interactúen de forma imprevisible con organismos naturais, o que leva a consecuencias ecolóxicas imprevistas e require un seguimento e control coidadosos.
• O alto custo do desenvolvemento e implementación de xenobots, o que supón retos económicos para as pequenas empresas e unha potencial desigualdade no acceso a esta tecnoloxía.
• As consideracións éticas que rodean a creación e uso de xenobots, que dan lugar a intensos debates e potenciais desafíos legais que poden dar forma a futuras políticas.

Preguntas a ter en conta

• Cres que os xenobots poden levar a curar enfermidades que antes non eran tratables ou permitir que os que as padezan vivan vidas máis longas e fructíferas?
• A que outras aplicacións potenciais se pode aplicar a investigación do xenobot?