Ксеноботы: первый шаг в «Матрицу» или решение экологических проблем?
Создать с нуля жизнь в лаборатории — до сих пор недостижимая мечта ученых. Однако можно использовать живые клетки для воплощения научных идей и разработки чего-то нового. Так появились ксеноботы — способные к самовоспроизведению клеточные роботы.
Они не могут есть, размножаться и живут всего около недели. Зато они умеют плавать, переносить предметы, а также работать в группах. Это первые роботы, состоящие полностью из живых клеток и способные решать сравнительно широкий спектр задач.
Несколько лет назад группа ученых-биологов и программистов из Harvard University проводила серию экспериментов с клетками эмбрионов шпорцевой лягушки — излюбленного модельного организма исследователей по всему миру. При помощи микрохирургии у подопытных животных брали эмбриональные клетки и помещали их в раствор. Через некоторое время клетки образовывали сферы, и у них появлялись реснички, которыми они изучали мир, двигаясь по чашке Петри. Ксеноботы состоят из клеток сердечной мышцы и кожи. Первые позволяют двигаться, вторые дают жесткость форме миниатюрного организма.
Чтобы смоделировать оптимальную для клеток форму, при которой те могли бы не просто двигаться в растворе, но и выполнять другие действия, исследователи подключили к экспериментам искусственный интеллект. И это помогло. Когда биологи изменили форму группы клеток, они обнаружили, что новая конфигурация позволила так называемым ксеноботам самовоспроизводиться. Кроме того, они умеют совместно передвигать легкие частицы, собирая их в кучки.
Результаты экспериментов опубликованы в журнале Biophysics and computational biology. Исследователи заявили, что ксеноботы — симбиоз достижений робототехники и биологии, который может быть полезным. Например, перспективным называют применение таких биоразлагаемых роботов в очистке Мирового океана, а также доставки лекарств в организм человека. Ученые призывают не бояться новой технологии, на данном этапе это лишь группы клеток в чашке Петри, которые полностью находятся под контролем.
Сейчас ксеноботы создают максимум четыре поколения. При этом каждое из них приобретает форму, близкую к сферической, что усложняет дальнейшее самовоспроизведение. Тем не менее скорость их «эволюции» поражает — превращение клетки лягушки в ксенобота происходит в течение нескольких дней.
