Xenobots: Ang biology at artificial intelligence ay maaaring mangahulugan ng isang recipe para sa bagong buhay

• May-akda:
• pangalan Author

  Quantumrun Foresight
• Abril 25, 2022

Buod ng pananaw

Ang mga Xenobot, mga artipisyal na anyo ng buhay na idinisenyo mula sa mga biyolohikal na tisyu, ay nakahanda upang baguhin ang iba't ibang larangan, mula sa medisina hanggang sa paglilinis ng kapaligiran. Ang maliliit na istrukturang ito, na nilikha sa pamamagitan ng kumbinasyon ng balat at mga selula ng kalamnan ng puso, ay maaaring magsagawa ng mga gawain tulad ng paggalaw, paglangoy, at pagpapagaling sa sarili, na may mga potensyal na aplikasyon sa regenerative na gamot at pag-unawa sa mga kumplikadong biological system. Kasama sa mga pangmatagalang implikasyon ng mga xenobot ang mas tumpak na mga medikal na pamamaraan, mahusay na pag-alis ng pollutant, mga bagong pagkakataon sa trabaho, at mga alalahanin sa privacy.

Konteksto ng Xenobot

Pinangalanan pagkatapos ng African clawed frog o Xenopus laevis, ang mga xenobot ay mga artipisyal na anyo ng buhay na idinisenyo ng mga computer upang magsagawa ng mga partikular na tungkulin. Ang mga Xenobot ay binubuo at binuo sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga biological na tisyu. Paano tukuyin ang mga xenobots—bilang mga robot, organismo, o iba pa—kadalasang nananatiling punto ng pagtatalo sa mga akademiko at stakeholder ng industriya.

Kasama sa mga unang eksperimento ang paggawa ng mga xenobot na may lapad na mas mababa sa isang milimetro (0.039 pulgada) at gawa sa dalawang uri ng mga selula: mga selula ng balat at mga selula ng kalamnan sa puso. Ang balat at mga selula ng kalamnan sa puso ay ginawa mula sa mga stem cell na nakolekta mula sa maagang, blastula-stage na mga embryo ng palaka. Ang mga selula ng balat ay nagpapatakbo bilang isang istraktura ng suporta, habang ang mga selula ng puso ay kumilos na katulad ng mga maliliit na motor, lumalawak at kumukurot sa volume upang himukin ang xenobot pasulong. Ang istraktura ng katawan ng isang xenobot at ang pamamahagi ng mga selula ng balat at puso ay ginawang awtonomiya sa isang simulation sa pamamagitan ng isang evolutionary algorithm. 

Ang mga pangmatagalan, ang mga xenobot ay idinisenyo upang gumalaw, lumangoy, magtulak ng mga pellet, maghatid ng mga kargamento, at magpatakbo sa mga pulutong upang mangolekta ng materyal na nakakalat sa paligid ng kanilang ulam sa malinis na tambak. Maaari silang mabuhay nang ilang linggo nang walang pagpapakain at pagpapagaling sa sarili pagkatapos ng mga sugat. Ang mga Xenobot ay maaaring mag-usbong ng mga patch ng cilia sa halip na kalamnan ng puso at gamitin ang mga ito bilang maliliit na sagwan para sa paglangoy. Gayunpaman, ang paggalaw ng xenobot na pinapagana ng cilia ay kasalukuyang hindi gaanong kontrolado kaysa sa xenobot locomotion ng kalamnan ng puso. Bukod pa rito, maaaring magdagdag ng ribonucleic acid molecule sa mga xenobot upang magbigay ng molecular memory: kapag nalantad sa isang partikular na uri ng liwanag, kumikinang ang mga ito sa isang partikular na kulay kapag tiningnan sa ilalim ng fluorescence microscope.

Nakakagambalang epekto

Sa ilang partikular na paraan, ang mga xenobot ay binuo tulad ng mga regular na robot, ngunit ang paggamit ng mga cell at tissue sa xenobots ay nagbibigay sa kanila ng natatanging hugis at lumilikha ng mga predictable na gawi sa halip na umasa sa mga artipisyal na bahagi. Habang ang mga nakaraang xenobot ay itinutulak pasulong sa pamamagitan ng pag-urong ng mga selula ng kalamnan sa puso, ang mga bagong henerasyon ng mga xenobot ay lumalangoy nang mas mabilis at itinutulak ng mga katangiang tulad ng buhok sa kanilang ibabaw. Bukod pa rito, nabubuhay sila sa pagitan ng tatlo at pitong araw na mas mahaba kaysa sa kanilang mga nauna, na nabuhay nang humigit-kumulang pitong araw. Ang mga susunod na henerasyong xenobots ay mayroon ding ilang kapasidad na makakita at makipag-ugnayan sa kanilang kapaligiran.

Ang mga Xenobot at ang kanilang mga kahalili ay maaaring magbigay ng insight sa ebolusyon ng mga multicellular na nilalang mula sa mga primitive na single-celled na organismo at ang simula ng pagproseso ng impormasyon, paggawa ng desisyon, at pag-unawa sa biological species. Ang mga pag-ulit sa hinaharap ng mga xenobot ay maaaring ganap na mabuo mula sa mga selula ng mga pasyente upang ayusin ang mga nasirang tissue o partikular na i-target ang mga kanser. Dahil sa biodegradability ng mga ito, ang mga xenobot implant ay magkakaroon ng kalamangan kaysa sa mga opsyon sa teknolohiyang medikal na batay sa plastik o metal, na maaaring magkaroon ng malaking epekto sa regenerative na gamot. 

Ang karagdagang pag-unlad ng mga biyolohikal na "robot" ay maaaring magbigay-daan sa mga tao na mas maunawaan ang parehong buhay at robotic na mga sistema. Dahil masalimuot ang buhay, ang pagmamanipula sa mga anyo ng buhay ay maaaring makatulong sa atin na malutas ang ilan sa mga misteryo ng buhay, pati na rin mapahusay ang ating paggamit ng mga AI system. Bukod sa mga agarang praktikal na aplikasyon, maaaring tulungan ng mga xenobot ang mga mananaliksik sa kanilang paghahanap na maunawaan ang cell biology, na nagbibigay daan para sa kalusugan ng tao sa hinaharap at mga pagsulong sa habang-buhay.

Mga implikasyon ng xenobots

Maaaring kabilang sa mas malawak na implikasyon ng xenobots ang:

• Ang pagsasama ng mga xenobot sa mga medikal na pamamaraan, na humahantong sa mas tumpak at hindi gaanong invasive na mga operasyon, pagpapabuti ng mga oras ng pagbawi ng pasyente.
• Ang paggamit ng mga xenobot para sa paglilinis ng kapaligiran, na humahantong sa mas mahusay na pag-alis ng mga pollutant at lason, na nagpapahusay sa pangkalahatang kalusugan ng mga ecosystem.
• Ang pagbuo ng mga tool na pang-edukasyon na nakabatay sa xenobot, na humahantong sa pinahusay na mga karanasan sa pag-aaral sa biology at robotics, na nagpapaunlad ng interes sa mga larangan ng STEM sa mga mag-aaral.
• Ang paglikha ng mga bagong pagkakataon sa trabaho sa xenobot research and development.
• Ang potensyal na maling paggamit ng mga xenobot sa pagsubaybay, na humahantong sa mga alalahanin sa privacy at nangangailangan ng mga bagong regulasyon upang protektahan ang mga indibidwal na karapatan.
• Ang panganib ng xenobots na nakikipag-ugnayan nang hindi mahuhulaan sa mga natural na organismo, na humahantong sa hindi inaasahang epekto sa ekolohiya at nangangailangan ng maingat na pagsubaybay at kontrol.
• Ang mataas na halaga ng pagpapaunlad at pagpapatupad ng xenobot, na humahantong sa mga hamon sa ekonomiya para sa mas maliliit na negosyo at potensyal na hindi pagkakapantay-pantay sa pag-access sa teknolohiyang ito.
• Ang mga etikal na pagsasaalang-alang na nakapalibot sa paglikha at paggamit ng mga xenobot, na humahantong sa matinding debate at potensyal na legal na hamon na maaaring humubog sa hinaharap na patakaran.

Mga katanungang dapat isaalang-alang

• Sa palagay mo, ang mga xenobots ba ay maaaring humantong sa mga dati nang hindi nagamot na mga sakit na gumaling o nagpapahintulot sa mga nagdurusa mula sa kanila na mabuhay nang mas mahaba at mas mabungang buhay?
• Anong iba pang potensyal na application ang maaaring ilapat sa pananaliksik ng xenobot?