Xenobots: Биологија плус вештачка интелигенција може да значи рецепт за нов живот

• автор:
• име на авторот

  Quantumrun Foresight
• Април 25, 2022

Резиме на увид

Ксеноботите, вештачки форми на живот дизајнирани од биолошки ткива, се подготвени да трансформираат различни области, од медицина до чистење на животната средина. Овие мали структури, создадени преку комбинација на клетки од кожа и срцеви мускули, можат да извршуваат задачи како што се движење, пливање и само-заздравување, со потенцијална примена во регенеративната медицина и разбирање на сложени биолошки системи. Долгорочните импликации на ксеноботите вклучуваат попрецизни медицински процедури, ефикасно отстранување на загадувачите, нови можности за работа и загриженост за приватноста.

Xenobot контекст

Именувани по африканската жаба со канџи или Xenopus laevis, ксеноботите се вештачки форми на живот дизајнирани од компјутери да извршуваат специфични улоги. Ксеноботите се составени од и конструирани со комбинирање на биолошки ткива. Како да се дефинираат ксеноботите - како роботи, организми или нешто сосема друго - често останува точка на расправа меѓу академиците и индустриските засегнати страни.

Раните експерименти вклучуваа создавање на ксеноботи со широчина помала од еден милиметар (0.039 инчи) и се направени од два вида клетки: клетки на кожата и клетки на срцевиот мускул. Клетките на кожата и срцевиот мускул се произведени од матични клетки собрани од ембриони од жаба во рана фаза на бластула. Клетките на кожата функционираа како потпорна структура, додека срцевите клетки делуваа слично на ситните мотори, се шират и се собираат во волумен за да го придвижат ксеноботот напред. Структурата на телото на ксенобот и распределбата на клетките на кожата и срцето се создадени автономно во симулација преку еволутивен алгоритам. 

Долгорочно, ксеноботите се дизајнирани да се движат, да пливаат, да туркаат пелети, да транспортираат носивост и да работат во роеви за да собираат материјал дисперзиран околу површината на нивната чинија во уредни купишта. Тие можат да преживеат со недели без храна и да се самолекуваат по раскинувањето. Ксеноботите можат да никнат делови од цилии на местото на срцевиот мускул и да ги користат како минијатурни весла за пливање. Сепак, движењето на ксеноботот напојувано од цилиите во моментов е помалку контролирано од движењето на ксенобот со срцевиот мускул. Дополнително, молекула на рибонуклеинска киселина може да се додаде во ксеноботите за да се пренесе молекуларна меморија: кога се изложени на специфичен тип на светлина, тие ќе светат одредена боја кога се гледаат под флуоресцентен микроскоп.

Нарушувачко влијание

На одредени начини, ксеноботите се изградени како обични роботи, но употребата на клетки и ткива во ксеноботите им обезбедува посебна форма и создава предвидливо однесување наместо да се потпира на вештачки компоненти. Додека претходните ксеноботи беа придвижувани напред со контракција на клетките на срцевиот мускул, поновите генерации на ксеноботи пливаат побрзо и се придвижуваат од карактеристиките слични на влакна на нивната површина. Дополнително, тие живеат меѓу три и седум дена подолго од нивните претходници, кои живееле приближно седум дена. Ксеноботите од следната генерација имаат и одреден капацитет да детектираат и да комуницираат со нивната околина.

Ксеноботите и нивните наследници може да дадат увид во еволуцијата на повеќеклеточните суштества од примитивните едноклеточни организми и почетоците на обработката на информациите, донесувањето одлуки и сознавањето кај биолошките видови. Идните повторувања на ксеноботи може да се конструираат целосно од клетките на пациентите за да го поправат оштетеното ткиво или конкретно да ги таргетираат канцерите. Поради нивната биоразградливост, имплантите на ксенобот би имале предност во однос на опциите за медицинска технологија базирана на пластика или метал, што би можело да има значително влијание врз регенеративната медицина. 

Понатамошниот развој на биолошки „роботи“ може да им овозможи на луѓето подобро да ги разберат и живите и роботските системи. Бидејќи животот е сложен, манипулирањето со формите на живот може да ни помогне да откриеме некои од животните мистерии, како и да ја подобриме употребата на системи со вештачка интелигенција. Освен непосредните практични примени, ксеноботите може да им помогнат на истражувачите во нивната потрага да ја разберат клеточната биологија, отворајќи го патот за идното човечко здравје и напредок во животниот век.

Импликации на ксеноботи

Пошироките импликации на ксеноботите може да вклучуваат:

• Интеграцијата на ксеноботите во медицинските процедури, што доведува до попрецизни и помалку инвазивни операции, подобрување на времето за опоравување на пациентот.
• Употребата на ксеноботи за чистење на животната средина, што доведува до поефикасно отстранување на загадувачите и токсините, подобрувајќи го целокупното здравје на екосистемите.
• Развојот на образовни алатки засновани на ксеноботи, што доведува до подобрени искуства за учење во биологијата и роботиката, поттикнувајќи го интересот за СТЕМ полињата кај учениците.
• Создавање нови работни места во истражување и развој на ксеноботи.
• Потенцијалната злоупотреба на ксеноботите во надзорот, што доведува до загриженост за приватноста и бара нови прописи за заштита на индивидуалните права.
• Ризикот од непредвидлива интеракција на ксеноботите со природните организми, што доведува до непредвидени еколошки последици и бара внимателно следење и контрола.
• Високата цена на развојот и имплементацијата на xenobot, што доведува до економски предизвици за помалите бизниси и потенцијална нееднаквост во пристапот до оваа технологија.
• Етичките размислувања околу создавањето и употребата на ксеноботи, што доведува до интензивни дебати и потенцијални правни предизвици кои можат да ја обликуваат идната политика.

Прашања што треба да се разгледаат

• Дали мислите дека ксеноботите можат да доведат до излекување на болести кои претходно не се лекуваат или да им овозможат на оние кои страдаат од нив да живеат подолг и поплоден живот?
• На кои други потенцијални апликации може да се примени истражувањето на xenobot?