Ксеноботтар: биология плюс жасанды интеллект жаңа өмірдің рецепті болуы мүмкін

• автор:
• Автордың аты-жөні

  Кванттық болжау
• Сәуір 25, 2022

Түсінікті қорытынды

Ксеноботтар, биологиялық тіндерден жасалған жасанды тіршілік формалары медицинадан қоршаған ортаны тазартуға дейінгі әртүрлі салаларды өзгертуге дайын. Тері мен жүрек бұлшықетінің жасушаларының қосындысы арқылы жасалған бұл кішкентай құрылымдар регенеративті медицинада әлеуетті қолдану және күрделі биологиялық жүйелерді түсіну арқылы қозғалу, жүзу және өзін-өзі емдеу сияқты тапсырмаларды орындай алады. Ксеноботтардың ұзақ мерзімді салдары дәлірек медициналық процедураларды, ластаушы заттарды тиімді жоюды, жаңа жұмыс мүмкіндіктерін және жеке өмірге қатысты мәселелерді қамтиды.

Ксенобот контексті

Африкалық тырнақты бақа немесе Xenopus laevis атымен аталған ксеноботтар - белгілі рөлдерді орындау үшін компьютерлер жасаған жасанды тіршілік формалары. Ксеноботтар биологиялық ұлпалардан тұрады және оларды біріктіру арқылы жасалады. Ксеноботтарды - роботтар, организмдер немесе басқа нәрсе ретінде қалай анықтауға болады - көбінесе академиктер мен салалық мүдделі тараптар арасында даулы мәселе болып қала береді.

Алғашқы эксперименттер ені миллиметрден (0.039 дюйм) аз ксеноботтарды жасауды қамтыды және олар екі түрлі жасушадан тұрады: тері жасушалары мен жүрек бұлшықетінің жасушалары. Тері және жүрек бұлшықетінің жасушалары ерте, бластула сатысындағы бақа эмбриондарынан жиналған дің жасушаларынан жасалды. Тері жасушалары тірек құрылымы ретінде жұмыс істеді, ал жүрек жасушалары ксеноботты алға жылжыту үшін көлемін кеңейтіп, қысқартып, кішкентай қозғалтқыштарға ұқсас әрекет етті. Ксенобот денесінің құрылымы және тері және жүрек жасушаларының таралуы эволюциялық алгоритм арқылы модельдеуде автономды түрде жасалды. 

Ұзақ мерзімді ксеноботтар қозғалуға, жүзуге, түйіршіктерді итеруге, пайдалы жүктерді тасымалдауға және ыдыстың бетінде шашыраңқы материалды жинақы үйінділерге жинау үшін үйірлерде жұмыс істеуге арналған. Олар бірнеше апта бойы тамақсыз өмір сүре алады және жаралардан кейін өзін-өзі сауықтырады. Ксеноботтар жүрек бұлшықетінің орнына кірпікшелерді өсіріп, оларды жүзу үшін миниатюралық ескек ретінде пайдалана алады. Дегенмен, кірпікшелермен жұмыс істейтін ксенобот қозғалысы қазіргі уақытта жүрек бұлшықетінің ксенобот қимылына қарағанда аз басқарылады. Сонымен қатар, молекулалық жадыны беру үшін ксеноботтарға рибонуклеин қышқылының молекуласын қосуға болады: белгілі бір жарық түріне ұшыраған кезде олар флуоресцентті микроскоппен қараған кезде белгілі бір түспен жарқырайды.

Деструктивті әсер

Белгілі бір тәсілдермен ксеноботтар кәдімгі роботтар сияқты жасалады, бірақ ксеноботтарда жасушалар мен тіндерді пайдалану оларды нақты пішінмен қамтамасыз етеді және жасанды компоненттерге сүйенбей, болжамды мінез-құлық жасайды. Алдыңғы ксеноботтар жүрек бұлшықетінің жасушаларының жиырылуымен алға жылжыған болса, ксеноботтардың жаңа буындары жылдамырақ жүзеді және олардың бетіндегі шаш тәрізді белгілермен қозғалады. Сонымен қатар, олар шамамен жеті күн өмір сүрген бұрынғыларға қарағанда үш-жеті күнге ұзағырақ өмір сүреді. Келесі ұрпақ ксеноботтары да қоршаған ортаны анықтау және өзара әрекеттесу мүмкіндігіне ие.

Ксеноботтар және олардың мұрагерлері қарабайыр бір жасушалы организмдерден көп жасушалы тіршілік иелерінің эволюциясы және биологиялық түрлердегі ақпаратты өңдеу, шешім қабылдау және танымның бастаулары туралы түсінік бере алады. Ксеноботтардың болашақ итерациялары зақымдалған тіндерді қалпына келтіру немесе нақты ісіктерді жою үшін толығымен пациенттердің жасушаларынан жасалуы мүмкін. Биологиялық ыдырайтындығына байланысты ксенобот импланттары пластикалық немесе металл негізіндегі медициналық технология нұсқаларынан артықшылығы болады, бұл регенеративті медицинаға айтарлықтай әсер етуі мүмкін. 

Биологиялық «роботтардың» одан әрі дамуы адамдарға тірі және роботтық жүйелерді жақсы түсінуге мүмкіндік береді. Өмір күрделі болғандықтан, тіршілік формаларын манипуляциялау бізге өмірдің кейбір құпияларын ашуға, сондай-ақ AI жүйелерін пайдалануды жақсартуға көмектеседі. Тікелей практикалық қолданбалардан басқа, ксеноботтар зерттеушілерге жасуша биологиясын түсінуге көмектесіп, адам денсаулығы мен өмір сүру ұзақтығының болашақтағы жетістіктеріне жол ашады.

Ксеноботтардың салдары

Ксеноботтардың кеңірек салдары мыналарды қамтуы мүмкін:

• Ксеноботтарды медициналық процедураларға біріктіру, дәлірек және аз инвазивті операцияларға әкеліп, пациенттің сауығу уақытын жақсартады.
• Ксеноботтарды қоршаған ортаны тазарту үшін пайдалану ластаушы заттар мен токсиндерді тиімдірек жоюға, экожүйелердің жалпы денсаулығын жақсартуға әкеледі.
• Ксеноботқа негізделген білім беру құралдарын дамыту, биология мен робототехникада оқу тәжірибесін арттыруға, студенттердің STEM салаларына деген қызығушылығын арттыруға мүмкіндік береді.
• Ксеноботты зерттеу мен әзірлеуде жаңа жұмыс орындарын құру.
• Бақылау кезінде ксеноботтарды ықтимал теріс пайдалану, бұл құпиялылық мәселелеріне әкеліп соқтырады және жеке құқықтарды қорғау үшін жаңа ережелерді қажет етеді.
• Ксеноботтардың күтпеген экологиялық зардаптарға әкелетін және мұқият бақылау мен бақылауды қажет ететін табиғи организмдермен күтпеген әрекеттесу қаупі.
• Ксеноботты әзірлеу мен енгізудің жоғары құны, бұл шағын бизнес үшін экономикалық қиындықтарға және осы технологияға қол жеткізудегі ықтимал теңсіздікке әкеледі.
• Ксеноботтарды жасау және пайдалану төңірегіндегі этикалық ойлар қарқынды пікірталастарға және болашақ саясатты қалыптастыруы мүмкін ықтимал құқықтық қиындықтарға әкеледі.

Қарастырылатын сұрақтар

• Сіздің ойыңызша, ксеноботтар бұрын емделмеген ауруларды емдеуге әкелуі мүмкін бе немесе олардан зардап шеккендерге ұзақ және жемісті өмір сүруге мүмкіндік бере ме?
• Ксенобот зерттеулерін басқа қандай әлеуетті қолданбаларға қолдануға болады?