Ксеноботи: Биологија и вештачка интелигенција могу значити рецепт за нови живот

• Аутор:
• ime аутора

  Куантумрун Форесигхт
• Април КСНУМКС, КСНУМКС

Сажетак увида

Ксеноботи, вештачки облици живота дизајнирани од биолошких ткива, спремни су да трансформишу различите области, од медицине до чишћења животне средине. Ове сићушне структуре, створене комбинацијом ћелија коже и срчаног мишића, могу да обављају задатке попут кретања, пливања и самоизлечења, са потенцијалном применом у регенеративној медицини и разумевању сложених биолошких система. Дугорочне импликације ксенобота укључују прецизније медицинске процедуре, ефикасно уклањање загађивача, нове могућности запошљавања и бриге о приватности.

Ксенобот контекст

Названи по афричкој жаби с канџама или Ксенопус лаевис, ксеноботи су вештачки облици живота које су компјутери дизајнирали да извршавају одређене улоге. Ксеноботи су састављени и конструисани комбиновањем биолошких ткива. Како дефинисати ксеноботе – као роботе, организме или нешто сасвим друго – често остаје предмет спора међу академицима и заинтересованим странама у индустрији.

Рани експерименти су укључивали стварање ксенобота ширине мање од милиметра (0.039 инча) и направљени су од две врсте ћелија: ћелија коже и ћелија срчаног мишића. Ћелије коже и срчаног мишића су произведене од матичних ћелија сакупљених из раних ембриона жаба у фази бластуле. Ћелије коже функционисале су као потпорна структура, док су срчане ћелије деловале слично малим моторима, ширећи се и скупљајући у запремини да би ксенобота померили напред. Структура тела ксенобота и дистрибуција ћелија коже и срца креирани су аутономно у симулацији кроз еволуциони алгоритам. 

Дугорочно, ксеноботи су дизајнирани да се крећу, пливају, гурају пелете, транспортују корисни терет и раде у ројевима како би сакупљали материјал распршен по површини њихове посуде у уредне гомиле. Могу да преживе недељама без исхране и самозацељују се након посекотина. Ксеноботи могу да изникну делове цилија уместо срчаног мишића и да их користе као минијатурна весла за пливање. Међутим, кретање ксенобота који покреће цилија тренутно је мање контролисано од кретања ксенобота срчаним мишићима. Поред тога, молекул рибонуклеинске киселине се може додати у ксеноботе како би им се пружила молекуларна меморија: када су изложени одређеној врсти светлости, они ће сијати одређеном бојом када се посматрају под флуоресцентним микроскопом.

Ометајући утицај

На одређени начин, ксеноботи су изграђени као обични роботи, али употреба ћелија и ткива у ксеноботима даје им посебан облик и ствара предвидљива понашања уместо да се ослањају на вештачке компоненте. Док су претходни ксеноботи били покретани напред контракцијом ћелија срчаног мишића, новије генерације ксенобота пливају брже и покрећу их особине налик длакама на њиховој површини. Поред тога, живе између три и седам дана дуже од својих претходника, који су живели око седам дана. Ксеноботови следеће генерације такође имају известан капацитет да детектују и комуницирају са својом околином.

Ксеноботи и њихови наследници могу пружити увид у еволуцију вишећелијских створења из примитивних једноћелијских организама и почетке обраде информација, доношења одлука и спознаје у биолошким врстама. Будуће итерације ксенобота могу бити направљене у потпуности од ћелија пацијената да би се поправило оштећено ткиво или посебно циљали на рак. Због своје биоразградљивости, ксенобот имплантати би имали предност у односу на опције медицинске технологије на бази пластике или метала, што би могло имати значајан утицај на регенеративну медицину. 

Даљи развој биолошких „робота“ може омогућити људима да боље разумеју и живе и роботске системе. Пошто је живот сложен, манипулисање животним облицима може нам помоћи да откријемо неке животне мистерије, као и да побољшамо нашу употребу АИ система. Осим непосредне практичне примене, ксеноботи могу помоћи истраживачима у њиховој потрази за разумевањем ћелијске биологије, утирући пут за будуће унапређење људског здравља и животног века.

Импликације ксенобота

Шире импликације ксенобота могу укључивати:

• Интеграција ксенобота у медицинске процедуре, што доводи до прецизнијих и мање инвазивних операција, побољшавајући време опоравка пацијената.
• Употреба ксенобота за чишћење животне средине, што доводи до ефикаснијег уклањања загађивача и токсина, побољшавајући опште здравље екосистема.
• Развој образовних алата заснованих на ксеноботима, који воде ка побољшаном искуству учења у биологији и роботици, подстичући интересовање за СТЕМ поља међу студентима.
• Стварање нових радних места у истраживању и развоју ксенобота.
• Потенцијална злоупотреба ксенобота у надзору, што доводи до забринутости за приватност и захтева нове прописе за заштиту права појединца.
• Ризик од непредвидиве интеракције ксенобота са природним организмима, што доводи до непредвиђених еколошких последица и захтева пажљиво праћење и контролу.
• Високи трошкови развоја и имплементације ксенобота, што доводи до економских изазова за мања предузећа и потенцијалне неједнакости у приступу овој технологији.
• Етичка разматрања око стварања и употребе ксенобота, доводе до интензивних дебата и потенцијалних правних изазова који могу обликовати будућу политику.

Питања која треба размотрити

• Да ли мислите да ксеноботи могу довести до излечења болести које се раније нису лечиле или омогућити онима који пате од њих да живе дуже и плодније?
• На које друге потенцијалне апликације се може применити истраживање ксенобота?