Xenobots: Biologi serta kecerdasan buatan boleh bermakna resipi untuk kehidupan baharu

• Pengarang
• Nama pengarang

  Quantumrun Foresight
• April 25, 2022

Ringkasan cerapan

Xenobots, bentuk hidupan tiruan yang direka daripada tisu biologi, bersedia untuk mengubah pelbagai bidang, daripada perubatan kepada pembersihan alam sekitar. Struktur kecil ini, yang dicipta melalui gabungan sel kulit dan otot jantung, boleh melaksanakan tugas seperti bergerak, berenang, dan penyembuhan diri, dengan potensi aplikasi dalam perubatan regeneratif dan memahami sistem biologi yang kompleks. Implikasi jangka panjang xenobots termasuk prosedur perubatan yang lebih tepat, penyingkiran bahan pencemar yang cekap, peluang pekerjaan baharu dan kebimbangan privasi.

Konteks Xenobot

Dinamakan sempena katak cakar Afrika atau Xenopus laevis, xenobots ialah bentuk hayat buatan yang direka oleh komputer untuk melaksanakan peranan tertentu. Xenobots terdiri daripada dan dibina dengan menggabungkan tisu biologi. Cara untuk mentakrifkan xenobots—sebagai robot, organisma atau sesuatu yang lain sepenuhnya—sering kekal menjadi titik perbalahan di kalangan ahli akademik dan pihak berkepentingan industri.

Percubaan awal melibatkan penciptaan xenobot dengan keluasan kurang daripada milimeter (0.039 inci) dan diperbuat daripada dua jenis sel: sel kulit dan sel otot jantung. Sel kulit dan otot jantung dihasilkan daripada sel stem yang dikumpul daripada embrio katak peringkat blastula awal. Sel kulit beroperasi sebagai struktur sokongan, manakala sel jantung bertindak serupa dengan motor kecil, mengembang dan mengecut dalam jumlah untuk memacu xenobot ke hadapan. Struktur badan xenobot dan pengedaran sel kulit dan jantung dicipta secara autonomi dalam simulasi melalui algoritma evolusi. 

Jangka panjang, xenobot sedang direka bentuk untuk bergerak, berenang, menolak pelet, mengangkut muatan dan beroperasi secara beramai-ramai untuk mengumpul bahan yang tersebar di sekeliling permukaan hidangan mereka menjadi timbunan yang kemas. Mereka boleh bertahan selama berminggu-minggu tanpa makanan dan sembuh sendiri selepas luka. Xenobots boleh menumbuhkan tompok silia menggantikan otot jantung dan menggunakannya sebagai dayung kecil untuk berenang. Walau bagaimanapun, pergerakan xenobot yang dikuasakan oleh silia pada masa ini kurang dikawal berbanding pergerakan xenobot oleh otot jantung. Selain itu, molekul asid ribonukleik boleh ditambah ke dalam xenobot untuk menyampaikan memori molekul: apabila terdedah kepada jenis cahaya tertentu, ia akan memancarkan warna tertentu apabila dilihat di bawah mikroskop pendarfluor.

Kesan yang mengganggu

Dalam cara tertentu, xenobots dibina seperti robot biasa, tetapi penggunaan sel dan tisu dalam xenobots memberikan mereka bentuk yang berbeza dan mencipta gelagat yang boleh diramal dan bukannya bergantung pada komponen tiruan. Walaupun xenobot terdahulu didorong ke hadapan oleh pengecutan sel otot jantung, generasi baru xenobot berenang lebih pantas dan didorong oleh ciri seperti rambut pada permukaannya. Selain itu, mereka hidup antara tiga dan tujuh hari lebih lama daripada pendahulu mereka, yang hidup selama kira-kira tujuh hari. Xenobot generasi akan datang juga mempunyai beberapa kapasiti untuk mengesan dan berinteraksi dengan persekitaran mereka.

Xenobots dan penggantinya mungkin memberikan pandangan tentang evolusi makhluk multiselular daripada organisma sel tunggal primitif dan permulaan pemprosesan maklumat, membuat keputusan dan kognisi dalam spesies biologi. Lelaran masa depan xenobots mungkin dibina sepenuhnya daripada sel pesakit untuk membaiki tisu yang rosak atau menyasarkan kanser secara khusus. Disebabkan oleh kebolehbiodegradan mereka, implan xenobot akan mempunyai kelebihan berbanding pilihan teknologi perubatan berasaskan plastik atau logam, yang boleh memberi impak yang ketara ke atas ubat regeneratif. 

Perkembangan selanjutnya "robot" biologi mungkin membolehkan manusia memahami kedua-dua sistem hidup dan robot dengan lebih baik. Memandangkan kehidupan adalah kompleks, memanipulasi bentuk kehidupan boleh membantu kita merungkai beberapa misteri kehidupan, serta meningkatkan penggunaan sistem AI kita. Selain daripada aplikasi praktikal segera, xenobots boleh membantu penyelidik dalam usaha mereka untuk memahami biologi sel, membuka jalan untuk kesihatan manusia masa depan dan kemajuan jangka hayat.

Implikasi xenobots

Implikasi yang lebih luas daripada xenobots mungkin termasuk:

• Penyepaduan xenobots dalam prosedur perubatan, membawa kepada pembedahan yang lebih tepat dan kurang invasif, meningkatkan masa pemulihan pesakit.
• Penggunaan xenobots untuk pembersihan alam sekitar, membawa kepada penyingkiran bahan pencemar dan toksin yang lebih cekap, meningkatkan kesihatan keseluruhan ekosistem.
• Pembangunan alat pendidikan berasaskan xenobot, yang membawa kepada pengalaman pembelajaran yang dipertingkatkan dalam biologi dan robotik, memupuk minat dalam bidang STEM dalam kalangan pelajar.
• Penciptaan peluang pekerjaan baharu dalam penyelidikan dan pembangunan xenobot.
• Potensi penyalahgunaan xenobots dalam pengawasan, yang membawa kepada kebimbangan privasi dan memerlukan peraturan baharu untuk melindungi hak individu.
• Risiko xenobots berinteraksi secara tidak menentu dengan organisma semula jadi, membawa kepada akibat ekologi yang tidak dijangka dan memerlukan pemantauan dan kawalan yang teliti.
• Kos pembangunan dan pelaksanaan xenobot yang tinggi, membawa kepada cabaran ekonomi untuk perniagaan yang lebih kecil dan potensi ketidaksamaan dalam akses kepada teknologi ini.
• Pertimbangan etika sekitar penciptaan dan penggunaan xenobots, membawa kepada perdebatan sengit dan potensi cabaran undang-undang yang mungkin membentuk dasar masa depan.

Soalan yang perlu dipertimbangkan

• Adakah anda fikir xenobots boleh menyebabkan penyakit yang tidak boleh dirawat sebelum ini disembuhkan atau membenarkan mereka yang menghidapnya untuk hidup lebih lama dan lebih bermanfaat?
• Apakah aplikasi berpotensi lain yang boleh digunakan untuk penyelidikan xenobot?