Найти в Дзене
Пётр Попов

Биоробот начал размножаться

Первые ксеноботы были построены Дугласом Блэкистоном по чертежам, сгенерированным программой искусственного интеллекта, разработанной Сэмом Кригманом. Ксеноботы, созданные на сегодняшний день, имеют ширину менее 1 миллиметра (0,039 дюйма) и состоят всего из двух элементов: клеток кожи и клеток сердечной мышцы, которые получены из стволовых клеток, полученных из ранних эмбрионов лягушки. Клетки кожи обеспечивают жесткую поддержку, а клетки сердца действуют как маленькие двигатели, сокращаясь и расширяясь в объеме, чтобы продвигать ксенобота вперед. Форма тела ксенобота и распределение клеток кожи и сердца автоматически разрабатываются при моделировании для выполнения определенной задачи с использованием процесса проб и ошибок. Ксеноботы были разработаны для того, чтобы ходить, плавать, толкать гранулы, переносить полезные грузы и работать вместе в рое, чтобы собирать мусор, разбросанный по поверхности их тарелки, в аккуратные кучки. Они могут неделями обходиться без пищи и залечивать р

Первые ксеноботы были построены Дугласом Блэкистоном по чертежам, сгенерированным программой искусственного интеллекта, разработанной Сэмом Кригманом.

Ксеноботы, созданные на сегодняшний день, имеют ширину менее 1 миллиметра (0,039 дюйма) и состоят всего из двух элементов: клеток кожи и клеток сердечной мышцы, которые получены из стволовых клеток, полученных из ранних эмбрионов лягушки. Клетки кожи обеспечивают жесткую поддержку, а клетки сердца действуют как маленькие двигатели, сокращаясь и расширяясь в объеме, чтобы продвигать ксенобота вперед. Форма тела ксенобота и распределение клеток кожи и сердца автоматически разрабатываются при моделировании для выполнения определенной задачи с использованием процесса проб и ошибок. Ксеноботы были разработаны для того, чтобы ходить, плавать, толкать гранулы, переносить полезные грузы и работать вместе в рое, чтобы собирать мусор, разбросанный по поверхности их тарелки, в аккуратные кучки. Они могут неделями обходиться без пищи и залечивать раны.

дальнейшие эксперименты показали, что группы из 12 ксеноботов, помещенных в чашку примерно из 60 000 отдельных клеток, по-видимому, работают вместе, образуя одно или два новых поколения. "Один родитель ксенобот может начать кучу, а затем, случайно, второй родитель может поместить больше клеток в эту кучу и так далее, создавая ребенка," - говорит Бонгард. Каждый раунд репликации в среднем создает немного меньшее потомство ксеноботов. В конце концов потомство, состоящее менее чем из 50 клеток, теряет способность плавать и размножаться. В попытке создать дополнительные поколения ксеноботов команда обратилась к искусственному интеллекту. Используя алгоритм, смоделированный на основе эволюции, команда предсказала, какие начальные формы ксеноботов могут дать наибольшее количество потомства. Моделирование предсказало, что С-образные кластеры дадут начало большинству поколений. Когда команда разрезала сферических ксеноботов на C-образные формы, измененные ксеноботы произвели до четырех поколений, что вдвое больше, чем у родителей сферических ксеноботов.

Сотня компьютерных чертежей ходячего организма, состоящего из пассивных (голубой) и сократительных вокселей (красный).
Сотня компьютерных чертежей ходячего организма, состоящего из пассивных (голубой) и сократительных вокселей (красный).

Методы искусственного интеллекта автоматически проектируют различные формы жизни-кандидатов в симуляции (верхний ряд) для выполнения некоторой желаемой функции, а затем создаются переносимые проекты с использованием инструментария построения на основе ячеек для реализации живых систем (нижний ряд) с прогнозируемым поведением
Методы искусственного интеллекта автоматически проектируют различные формы жизни-кандидатов в симуляции (верхний ряд) для выполнения некоторой желаемой функции, а затем создаются переносимые проекты с использованием инструментария построения на основе ячеек для реализации живых систем (нижний ряд) с прогнозируемым поведением

Учитывая, что ксеноботы состоят исключительно из клеток лягушки, они поддаются биологическому разложению. И поскольку стаи ксеноботов, как правило, работают вместе, чтобы толкать микроскопические гранулы в своей тарелке в центральные кучи, было высказано предположение, что будущие ксеноботы смогут делать то же самое с микропластиком в океане: находить и объединять крошечные кусочки пластика в большой шар из пластика, который традиционная лодка или беспилотник могут собрать и доставить в центр переработки. В отличие от традиционных технологий, ксеноботы не добавляют дополнительного загрязнения при работе и деградации: они ведут себя, используя энергию из жира и белка, естественным образом хранящихся в их тканях, которая длится около недели, после чего они просто превращаются в мертвые клетки кожи. В будущих клинических приложениях, таких как целенаправленная доставка лекарств, ксеноботы могут быть созданы из собственных клеток пациента-человека, что позволит обойти проблемы иммунного ответа, связанные с другими видами микророботизированных систем доставки. Такие ксеноботы потенциально могут быть использованы для соскабливания зубного налета с артерий.