Ksenobotai: Biologija ir dirbtinis intelektas gali reikšti naujos gyvybės receptą

• Autorius:
• autoriaus vardas

  Quantumrun Foresight
• Balandis 25, 2022

Įžvalgos santrauka

Ksenobotai, dirbtinės gyvybės formos, sukurtos iš biologinių audinių, yra pasirengę pakeisti įvairias sritis – nuo ​​medicinos iki aplinkos valymo. Šios mažos struktūros, sukurtos derinant odos ir širdies raumens ląsteles, gali atlikti tokias užduotis kaip judėjimas, plaukimas ir savęs gijimas, gali būti pritaikytos regeneracinėje medicinoje ir suprasti sudėtingas biologines sistemas. Ilgalaikės ksenobotų pasekmės apima tikslesnes medicinines procedūras, efektyvų teršalų pašalinimą, naujas darbo galimybes ir privatumo problemas.

Xenobot kontekstas

Ksenobotai, pavadinti afrikietiškos varlės arba Xenopus laevis vardu, yra dirbtinės gyvybės formos, kurias kompiuteriai sukūrė tam tikriems vaidmenims atlikti. Ksenobotai yra sudaryti ir sukonstruoti derinant biologinius audinius. Kaip apibrėžti ksenobotus – kaip robotus, organizmus ar visiškai ką nors kita – dažnai kyla ginčų tarp akademikų ir pramonės suinteresuotųjų šalių.

Ankstyvieji eksperimentai buvo susiję su ksenobotų, kurių plotis mažesnis nei milimetras (0.039 colio), kūrimas, sudarytas iš dviejų tipų ląstelių: odos ląstelių ir širdies raumens ląstelių. Odos ir širdies raumens ląstelės buvo pagamintos iš kamieninių ląstelių, surinktų iš ankstyvųjų, blastulės stadijos varlių embrionų. Odos ląstelės veikė kaip atraminė struktūra, o širdies ląstelės veikė panašiai kaip maži varikliai, plečiasi ir susitraukė, kad ksenobotas būtų nukreiptas į priekį. Ksenoboto kūno struktūra ir odos bei širdies ląstelių pasiskirstymas buvo sukurti autonomiškai imituojant evoliucinį algoritmą. 

Ilgalaikiai ksenobotai yra skirti judėti, plaukti, stumti granules, gabenti naudingus krovinius ir veikti būriais, kad surinktų aplink indo paviršių pasklidusias medžiagas į tvarkingas krūvas. Jie gali išgyventi savaites be maitinimo ir savaime išgyti po įtrūkimų. Ksenobotai gali išdygti blakstienų lopinėlius vietoje širdies raumens ir panaudoti juos kaip miniatiūrinius irklus plaukimui. Tačiau ksenoboto judėjimas, varomas blakstienų, šiuo metu yra mažiau kontroliuojamas nei ksenoboto judėjimas širdies raumens. Be to, į ksenobotus gali būti pridėta ribonukleorūgšties molekulė, kad būtų suteikta molekulinė atmintis: veikiami tam tikros rūšies šviesa, žiūrint pro fluorescencinį mikroskopą, jie švytės tam tikra spalva.

Trikdantis poveikis

Tam tikrais būdais ksenobotai yra sukurti kaip įprasti robotai, tačiau naudojant ksenobotų ląsteles ir audinius jie įgyja skirtingą formą ir sukuria nuspėjamą elgesį, o ne pasikliauja dirbtiniais komponentais. Ankstesnius ksenobotus į priekį varė susitraukus širdies raumens ląstelėms, naujesnės kartos ksenobotai plaukia greičiau ir juos varo į plaukus panašios jų paviršiaus savybės. Be to, jie gyvena nuo trijų iki septynių dienų ilgiau nei jų pirmtakai, kurie gyveno maždaug septynias dienas. Naujos kartos ksenobotai taip pat gali aptikti aplinką ir su ja sąveikauti.

Ksenobotai ir jų įpėdiniai gali suteikti informacijos apie daugialąsčių būtybių evoliuciją iš primityvių vienaląsčių organizmų ir informacijos apdorojimo, sprendimų priėmimo ir pažinimo biologinėse rūšyse pradžią. Ateities ksenobotų kartojimai gali būti sukurti tik iš pacientų ląstelių, siekiant atkurti pažeistus audinius arba konkrečiai nukreipti į vėžį. Dėl savo biologinio skaidumo ksenobotų implantai turėtų pranašumą prieš plastiko ar metalo pagrindu pagamintų medicinos technologijų galimybes, kurios galėtų turėti didelės įtakos regeneracinei medicinai. 

Tolesnis biologinių „robotų“ vystymas gali padėti žmonėms geriau suprasti gyvąsias ir robotines sistemas. Kadangi gyvenimas yra sudėtingas, manipuliavimas gyvybės formomis gali padėti mums atskleisti kai kurias gyvenimo paslaptis ir pagerinti AI sistemų naudojimą. Be tiesioginio praktinio pritaikymo, ksenobotai gali padėti tyrėjams suprasti ląstelių biologiją, atverdami kelią būsimai žmonių sveikatai ir gyvenimo trukmei.

Ksenobotų pasekmės

Platesnės ksenobotų pasekmės gali apimti:

• Ksenobotų integravimas į medicinines procedūras, todėl atliekamos tikslesnės ir mažiau invazinės operacijos, pailgėja pacientų sveikimo laikas.
• Ksenobotų naudojimas aplinkos valymui, padedantis efektyviau pašalinti teršalus ir toksinus, pagerinti bendrą ekosistemų sveikatą.
• Ksenobotais pagrįstų mokymo priemonių kūrimas, padedantis įgyti geresnę mokymosi patirtį biologijos ir robotikos srityse, skatinant studentų susidomėjimą STEM sritimis.
• Naujų darbo galimybių kūrimas ksenobotų tyrimų ir plėtros srityje.
• Galimas piktnaudžiavimas ksenobotais stebint, o tai kelia susirūpinimą dėl privatumo ir reikalauja naujų taisyklių, skirtų apsaugoti asmens teises.
• Pavojus, kad ksenobotai nenuspėjamai sąveikaus su natūraliais organizmais, sukeldami nenumatytas ekologines pasekmes ir reikalaujančios kruopštaus stebėjimo bei kontrolės.
• Didelės ksenobotų kūrimo ir diegimo išlaidos, dėl kurių mažesnėms įmonėms kyla ekonominių iššūkių ir galimos nelygybės galimybės naudotis šia technologija.
• Etikos sumetimai, susiję su ksenobotų kūrimu ir naudojimu, sukelia intensyvias diskusijas ir galimus teisinius iššūkius, kurie gali formuoti būsimą politiką.

Klausimai, kuriuos reikia apsvarstyti

• Ar manote, kad ksenobotai gali padėti išgydyti ligas, kurių anksčiau nebuvo galima gydyti, ar leisti jomis sergantiems žmonėms gyventi ilgiau ir vaisingiau?
• Kokiose kitose galimose srityse galima pritaikyti ksenobotų tyrimus?