Xenobots: Sinh học cộng với trí tuệ nhân tạo có thể có nghĩa là một công thức cho cuộc sống mới

• tác giả:
• tên tác giả

  Tầm nhìn lượng tử
• 25 Tháng Tư, 2022

Tóm tắt thông tin chi tiết

Xenobots, dạng sống nhân tạo được thiết kế từ các mô sinh học, sẵn sàng biến đổi nhiều lĩnh vực khác nhau, từ y học đến làm sạch môi trường. Những cấu trúc nhỏ bé này, được tạo ra thông qua sự kết hợp giữa tế bào da và cơ tim, có thể thực hiện các nhiệm vụ như di chuyển, bơi lội và tự phục hồi, với các ứng dụng tiềm năng trong y học tái tạo và tìm hiểu các hệ thống sinh học phức tạp. Ý nghĩa lâu dài của xenobot bao gồm các thủ tục y tế chính xác hơn, loại bỏ chất ô nhiễm hiệu quả, cơ hội việc làm mới và những lo ngại về quyền riêng tư.

Bối cảnh của Xenobot

Được đặt tên theo loài ếch có móng vuốt châu Phi hoặc Xenopus laevis, xenobots là dạng sống nhân tạo được máy tính thiết kế để thực hiện các vai trò cụ thể. Xenobots được cấu tạo và cấu tạo bằng cách kết hợp các mô sinh học. Cách định nghĩa xenobots - là rô bốt, sinh vật hoặc một cái gì đó hoàn toàn khác - thường vẫn là một điểm tranh cãi giữa các học giả và các bên liên quan trong ngành.

Các thí nghiệm ban đầu đã liên quan đến việc tạo ra xenobots với bề rộng dưới một milimét (0.039 inch) và được tạo ra từ hai loại tế bào: tế bào da và tế bào cơ tim. Các tế bào da và cơ tim được tạo ra từ các tế bào gốc được thu thập từ phôi ếch giai đoạn phôi thai sớm. Các tế bào da hoạt động như một cấu trúc hỗ trợ, trong khi các tế bào tim hoạt động tương tự như các động cơ nhỏ, mở rộng và co lại theo khối lượng để thúc đẩy xenobot về phía trước. Cấu trúc của cơ thể xenobot và sự phân bố của các tế bào da và tim được tạo ra một cách tự chủ trong một mô phỏng thông qua một thuật toán tiến hóa. 

Về lâu dài, xenobots đang được thiết kế để di chuyển, bơi, đẩy viên, vận chuyển trọng tải và hoạt động theo bầy đàn để thu thập vật liệu phân tán xung quanh bề mặt đĩa của chúng thành những đống ngăn nắp. Chúng có thể tồn tại trong nhiều tuần mà không cần nuôi dưỡng và tự phục hồi sau các vết rách. Xenobots có thể mọc những mảng lông mao thay cho cơ tim và sử dụng chúng như những mái chèo thu nhỏ để bơi lội. Tuy nhiên, chuyển động của xenobot được cung cấp bởi lông mao hiện ít được kiểm soát hơn so với chuyển động của xenobot nhờ cơ tim. Ngoài ra, một phân tử axit ribonucleic có thể được thêm vào xenobots để truyền đạt bộ nhớ phân tử: khi tiếp xúc với một loại ánh sáng cụ thể, chúng sẽ phát sáng một màu xác định khi quan sát dưới kính hiển vi huỳnh quang.

Tác động gián đoạn

Theo một số cách nhất định, xenobot được chế tạo giống như robot thông thường, nhưng việc sử dụng tế bào và mô trong xenobot mang lại cho chúng hình dạng khác biệt và tạo ra các hành vi có thể dự đoán được thay vì dựa vào các thành phần nhân tạo. Trong khi các xenobot trước đây được đẩy về phía trước nhờ sự co bóp của các tế bào cơ tim thì các thế hệ xenobot mới hơn bơi nhanh hơn và được đẩy bởi các đặc điểm giống như lông trên bề mặt của chúng. Ngoài ra, chúng sống lâu hơn từ ba đến bảy ngày so với những người tiền nhiệm vốn sống được khoảng bảy ngày. Xenobot thế hệ tiếp theo cũng có khả năng phát hiện và tương tác với môi trường xung quanh.

Xenobots và những người kế thừa của chúng có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự tiến hóa của các sinh vật đa bào từ các sinh vật đơn bào nguyên thủy và sự khởi đầu của quá trình xử lý thông tin, ra quyết định và nhận thức ở các loài sinh vật. Các phiên bản xenobots trong tương lai có thể được xây dựng hoàn toàn từ các tế bào của bệnh nhân để sửa chữa các mô bị tổn thương hoặc nhắm mục tiêu cụ thể vào các bệnh ung thư. Do khả năng phân hủy sinh học của chúng, cấy ghép xenobot sẽ có lợi thế hơn so với các lựa chọn công nghệ y tế dựa trên nhựa hoặc kim loại, có thể có tác động đáng kể đến y học tái tạo. 

Sự phát triển hơn nữa của "robot" sinh học có thể cho phép con người hiểu rõ hơn về cả hệ thống sống và robot. Vì cuộc sống rất phức tạp, việc điều khiển các dạng sống có thể giúp chúng ta làm sáng tỏ một số bí ẩn của cuộc sống, cũng như nâng cao khả năng sử dụng các hệ thống AI của chúng ta. Ngoài các ứng dụng thực tế tức thì, xenobots có thể hỗ trợ các nhà nghiên cứu tìm hiểu sinh học tế bào, mở đường cho những tiến bộ về sức khỏe và tuổi thọ của con người trong tương lai.

Ý nghĩa của xenobots

Ý nghĩa rộng hơn của xenobots có thể bao gồm:

• Việc tích hợp xenobot vào các thủ tục y tế, giúp phẫu thuật chính xác hơn và ít xâm lấn hơn, cải thiện thời gian hồi phục của bệnh nhân.
• Việc sử dụng xenobot để làm sạch môi trường, giúp loại bỏ các chất ô nhiễm và độc tố hiệu quả hơn, nâng cao sức khỏe tổng thể của hệ sinh thái.
• Sự phát triển của các công cụ giáo dục dựa trên xenobot, giúp nâng cao trải nghiệm học tập về sinh học và robot, thúc đẩy sự quan tâm đến các lĩnh vực STEM của học sinh.
• Việc tạo ra các cơ hội việc làm mới trong nghiên cứu và phát triển xenobot.
• Khả năng lạm dụng xenobot trong giám sát, dẫn đến những lo ngại về quyền riêng tư và cần có các quy định mới để bảo vệ quyền cá nhân.
• Nguy cơ xenobot tương tác khó lường với các sinh vật tự nhiên, dẫn đến những hậu quả sinh thái không lường trước được và cần được theo dõi, kiểm soát cẩn thận.
• Chi phí phát triển và triển khai xenobot cao, dẫn đến những thách thức kinh tế cho các doanh nghiệp nhỏ hơn và tiềm ẩn sự bất bình đẳng trong việc tiếp cận công nghệ này.
• Những cân nhắc về mặt đạo đức xung quanh việc tạo ra và sử dụng xenobot, dẫn đến những cuộc tranh luận gay gắt và những thách thức pháp lý tiềm ẩn có thể định hình chính sách trong tương lai.

Các câu hỏi cần xem xét

• Bạn có nghĩ rằng xenobots có thể dẫn đến những căn bệnh không thể chữa khỏi trước đây được chữa khỏi hoặc cho phép những người mắc phải chúng sống lâu hơn và hiệu quả hơn không?
• Nghiên cứu xenobot có thể được áp dụng cho những ứng dụng tiềm năng nào khác?