Xenobots: Biologjia plus inteligjenca artificiale mund të nënkuptojë një recetë për jetë të re

• Author:
• Emri i autorit

  Parashikimi Kuantumrun
• Prill 25, 2022

Përmbledhje e pasqyrës

Xenobotët, forma artificiale të jetës të krijuara nga indet biologjike, janë të gatshëm të transformojnë fusha të ndryshme, nga mjekësia te pastrimi i mjedisit. Këto struktura të vogla, të krijuara përmes një kombinimi të qelizave të lëkurës dhe muskujve të zemrës, mund të kryejnë detyra si lëvizja, noti dhe vetë-shërimi, me aplikime të mundshme në mjekësinë rigjeneruese dhe të kuptuarit e sistemeve komplekse biologjike. Implikimet afatgjata të ksenobotëve përfshijnë procedura më të sakta mjekësore, heqje efikase të ndotësve, mundësi të reja pune dhe shqetësime për privatësinë.

Konteksti Xenobot

Emërtuar sipas bretkosës me kthetra afrikane ose Xenopus laevis, xenobotët janë forma artificiale të jetës të krijuara nga kompjuterët për të ekzekutuar role specifike. Xenobotët përbëhen nga dhe ndërtohen duke kombinuar indet biologjike. Mënyra se si të përkufizohen ksenobotët – si robotë, organizma ose diçka tjetër krejtësisht – shpesh mbetet një pikë grindjeje midis akademikëve dhe palëve të interesuara të industrisë.

Eksperimentet e hershme kanë përfshirë krijimin e ksenobotëve me një gjerësi më të vogël se një milimetër (0.039 inç) dhe janë bërë nga dy lloje qelizash: qelizat e lëkurës dhe qelizat e muskujve të zemrës. Lëkura dhe qelizat e muskujve të zemrës u prodhuan nga qelizat burimore të mbledhura nga embrionet e hershme të bretkosave në fazën e blastulës. Qelizat e lëkurës funksiononin si një strukturë mbështetëse, ndërsa qelizat e zemrës vepronin të ngjashëm me motorët e vegjël, duke u zgjeruar dhe kontraktuar në vëllim për të çuar ksenobotin përpara. Struktura e trupit të një ksenoboti dhe shpërndarja e qelizave të lëkurës dhe zemrës u krijuan në mënyrë autonome në një simulim përmes një algoritmi evolucionar. 

Ksenobotët për një kohë të gjatë janë duke u projektuar për të lëvizur, notuar, shtyrë peletat, transportin e ngarkesave dhe për të operuar në grupe për të mbledhur materiale të shpërndara rreth sipërfaqes së pjatës së tyre në grumbuj të rregullt. Ata mund të mbijetojnë për javë të tëra pa ushqim dhe vetë-shëruar pas çarjeve. Xenobotët mund të mbijnë copa qerpikësh në vend të muskujve të zemrës dhe t'i përdorin ato si rrema miniaturë për not. Sidoqoftë, lëvizja e xenobotit e mundësuar nga cilia është aktualisht më pak e kontrolluar sesa lëvizja e ksenobit nga muskujt e zemrës. Për më tepër, një molekulë e acidit ribonukleik mund të shtohet në ksenobot për të dhënë memorie molekulare: kur ekspozohen ndaj një lloji specifik drite, ata do të shkëlqejnë një ngjyrë të caktuar kur shikohen nën një mikroskop fluoreshent.

Ndikim shkatërrues

Në disa mënyra, ksenobotët ndërtohen si robotë të zakonshëm, por përdorimi i qelizave dhe indeve në ksenobot u siguron atyre një formë të veçantë dhe krijon sjellje të parashikueshme në vend që të mbështeten në komponentë artificialë. Ndërsa ksenobotët e mëparshëm shtyheshin përpara nga tkurrja e qelizave të muskujve të zemrës, gjeneratat e reja të ksenobotëve notojnë më shpejt dhe shtyhen nga tipare të ngjashme me flokët në sipërfaqen e tyre. Përveç kësaj, ata jetojnë nga tre deri në shtatë ditë më shumë se paraardhësit e tyre, të cilët jetuan përafërsisht shtatë ditë. Ksenobotët e gjeneratës së ardhshme gjithashtu kanë një farë kapaciteti për të zbuluar dhe ndërvepruar me mjedisin e tyre.

Ksenobotët dhe pasardhësit e tyre mund të ofrojnë njohuri mbi evolucionin e krijesave shumëqelizore nga organizmat primitivë njëqelizorë dhe fillimet e përpunimit të informacionit, vendimmarrjes dhe njohjes në speciet biologjike. Përsëritjet e ardhshme të ksenobotëve mund të ndërtohen tërësisht nga qelizat e pacientëve për të riparuar indet e dëmtuara ose për të synuar në mënyrë specifike kanceret. Për shkak të biodegradueshmërisë së tyre, implantet xenobot do të kishin një avantazh ndaj opsioneve të teknologjisë mjekësore me bazë plastike ose metali, të cilat mund të kenë një ndikim të rëndësishëm në mjekësinë rigjeneruese. 

Zhvillimi i mëtejshëm i "robotëve" biologjikë mund t'u mundësojë njerëzve të kuptojnë më mirë si sistemet e gjalla ashtu edhe ato robotike. Meqenëse jeta është komplekse, manipulimi i formave të jetës mund të na ndihmojë të zbulojmë disa nga misteret e jetës, si dhe të përmirësojmë përdorimin tonë të sistemeve të AI. Përveç aplikimeve praktike të menjëhershme, ksenobotët mund të ndihmojnë studiuesit në kërkimin e tyre për të kuptuar biologjinë e qelizave, duke hapur rrugën për përparimet e ardhshme të shëndetit të njeriut dhe jetëgjatësisë.

Implikimet e ksenobotëve

Implikimet më të gjera të xenobotëve mund të përfshijnë:

• Integrimi i ksenobotëve në procedurat mjekësore, duke çuar në operacione më të sakta dhe më pak invazive, duke përmirësuar kohën e rikuperimit të pacientit.
• Përdorimi i ksenobotëve për pastrimin e mjedisit, duke çuar në heqjen më efikase të ndotësve dhe toksinave, duke përmirësuar shëndetin e përgjithshëm të ekosistemeve.
• Zhvillimi i mjeteve arsimore të bazuara në xenobot, duke çuar në përvoja të zgjeruara të të mësuarit në biologji dhe robotikë, duke nxitur interesin në fushat STEM midis studentëve.
• Krijimi i mundësive të reja të punës në kërkimin dhe zhvillimin e xenobotit.
• Keqpërdorimi i mundshëm i ksenobotëve në mbikëqyrje, duke çuar në shqetësime për privatësinë dhe duke kërkuar rregulla të reja për të mbrojtur të drejtat individuale.
• Rreziku i ndërveprimit të ksenobotëve në mënyrë të paparashikueshme me organizmat natyrorë, duke çuar në pasoja të paparashikuara ekologjike dhe që kërkon monitorim dhe kontroll të kujdesshëm.
• Kostoja e lartë e zhvillimit dhe zbatimit të xenobotit, që çon në sfida ekonomike për bizneset më të vogla dhe pabarazi të mundshme në aksesin në këtë teknologji.
• Konsideratat etike që rrethojnë krijimin dhe përdorimin e ksenobotëve, duke çuar në debate intensive dhe sfida të mundshme ligjore që mund të formojnë politikat e ardhshme.

Pyetje që duhen marrë parasysh

• A mendoni se ksenobotët mund të çojnë në shërimin e sëmundjeve të patrajtueshme më parë apo të lejojnë që ata që vuajnë prej tyre të jetojnë jetë më të gjatë dhe më të frytshme?
• Në cilat aplikacione të tjera të mundshme mund të aplikohet kërkimi i xenobotit?