Ksenoboti: biologija i umjetna inteligencija mogu značiti recept za novi život

• Autor:
• ime autora

  Quantumrun Foresight
• Travnja 25, 2022

Sažetak uvida

Ksenoboti, umjetni oblici života dizajnirani od bioloških tkiva, spremni su transformirati različita područja, od medicine do čišćenja okoliša. Ove sićušne strukture, stvorene kombinacijom stanica kože i srčanog mišića, mogu obavljati zadatke poput kretanja, plivanja i samoiscjeljivanja, s potencijalnom primjenom u regenerativnoj medicini i razumijevanju složenih bioloških sustava. Dugoročne implikacije ksenobota uključuju preciznije medicinske postupke, učinkovito uklanjanje zagađivača, nove prilike za posao i brigu o privatnosti.

Xenobot kontekst

Nazvani po afričkoj žabi s kandžama ili Xenopus laevis, ksenoboti su umjetni oblici života dizajnirani od strane računala za izvršavanje određenih uloga. Ksenoboti se sastoje od i konstruiraju kombiniranjem bioloških tkiva. Kako definirati ksenobotove - kao robote, organizme ili nešto sasvim drugo - često ostaje predmet sporenja među akademicima i zainteresiranim stranama u industriji.

Rani eksperimenti uključivali su stvaranje ksenobota širine manje od milimetra (0.039 inča) i napravljeni su od dvije vrste stanica: stanica kože i stanica srčanog mišića. Stanice kože i srčanog mišića proizvedene su iz matičnih stanica prikupljenih iz ranih embrija žabe u stadiju blastule. Stanice kože djelovale su kao potporna struktura, dok su se stanice srca ponašale slično sićušnim motorima, šireći se i skupljajući u volumenu kako bi tjerale ksenobota naprijed. Struktura tijela ksenobota i distribucija stanica kože i srca stvoreni su autonomno u simulaciji putem evolucijskog algoritma. 

Dugoročno gledano, ksenoboti su dizajnirani da se kreću, plivaju, guraju kuglice, transportiraju teret i rade u rojevima kako bi skupili materijal raspršen po površini njihove posude u uredne hrpe. Mogu preživjeti tjednima bez hrane i samozacjeljivati ​​nakon razderotina. Ksenoboti mogu izbaciti mrlje cilija umjesto srčanog mišića i koristiti ih kao minijaturna vesla za plivanje. Međutim, kretanje ksenobota koje pokreću cilije trenutno je manje kontrolirano nego kretanje ksenobota pomoću srčanog mišića. Osim toga, molekula ribonukleinske kiseline može se dodati u ksenobote kako bi im se omogućila molekularna memorija: kada su izloženi određenoj vrsti svjetla, oni će svijetliti određenom bojom kada se gledaju pod fluorescentnim mikroskopom.

Razarajući učinak

Na određene načine, ksenoboti su građeni kao obični roboti, ali korištenje stanica i tkiva u ksenobotima daje im poseban oblik i stvara predvidljivo ponašanje umjesto oslanjanja na umjetne komponente. Dok su prethodni ksenoboti bili tjerani naprijed kontrakcijom stanica srčanog mišića, novije generacije ksenobota plivaju brže i pokreću ih dlačice na površini. Osim toga, žive između tri i sedam dana duže od svojih prethodnika, koji su živjeli otprilike sedam dana. Ksenoboti sljedeće generacije također imaju određenu sposobnost otkrivanja i interakcije s okolinom.

Ksenoboti i njihovi nasljednici mogu pružiti uvid u evoluciju višestaničnih stvorenja od primitivnih jednostaničnih organizama i početke obrade informacija, donošenja odluka i spoznaje u biološkim vrstama. Buduće iteracije ksenobota mogu se u potpunosti konstruirati od stanica pacijenata kako bi se popravljalo oštećeno tkivo ili specifično ciljali na rak. Zbog svoje biorazgradljivosti, xenobot implantati bi imali prednost u odnosu na plastične ili metalne opcije medicinske tehnologije, što bi moglo imati značajan utjecaj na regenerativnu medicinu. 

Daljnji razvoj bioloških "robota" mogao bi omogućiti ljudima da bolje razumiju i žive i robotske sustave. Budući da je život složen, manipuliranje oblicima života može nam pomoći razotkriti neke od životnih misterija, kao i poboljšati našu upotrebu AI sustava. Osim neposredne praktične primjene, ksenoboti mogu pomoći istraživačima u njihovoj potrazi za razumijevanjem stanične biologije, utirući put budućem napretku ljudskog zdravlja i životnog vijeka.

Implikacije ksenobota

Šire implikacije ksenobota mogu uključivati:

• Integracija ksenobota u medicinske postupke, što dovodi do preciznijih i manje invazivnih operacija, poboljšavajući vrijeme oporavka pacijenata.
• Korištenje ksenobota za čišćenje okoliša, što dovodi do učinkovitijeg uklanjanja zagađivača i toksina, poboljšavajući cjelokupno zdravlje ekosustava.
• Razvoj obrazovnih alata temeljenih na ksenobotima, koji vode do poboljšanog iskustva učenja u biologiji i robotici, potičući interes učenika za STEM područja.
• Stvaranje novih radnih mjesta u istraživanju i razvoju ksenobota.
• Potencijalna zlouporaba ksenobota u nadzoru, što dovodi do problema s privatnošću i zahtijeva nove propise za zaštitu prava pojedinaca.
• Rizik od nepredvidive interakcije ksenobota s prirodnim organizmima, što dovodi do nepredviđenih ekoloških posljedica i zahtijeva pažljivo praćenje i kontrolu.
• Visoka cijena razvoja i implementacije ksenobota dovodi do ekonomskih izazova za manje tvrtke i potencijalne nejednakosti u pristupu ovoj tehnologiji.
• Etička razmatranja koja okružuju stvaranje i korištenje ksenobota, dovode do intenzivnih rasprava i potencijalnih pravnih izazova koji mogu oblikovati buduću politiku.

Pitanja za razmatranje

• Mislite li da ksenoboti mogu dovesti do izlječenja prethodno neizlječivih bolesti ili omogućiti onima koji od njih pate da žive dulje i plodonosnije?
• Na koje se druge potencijalne primjene može primijeniti istraživanje xenobota?