Seit mehreren Jahren versuchen Forscher, Xenobots aus lebenden Zellen zu entwickeln. Im Jahr 2020 hat ein Team der University of Vermont und der Tufts University erfolgreich gegründet Roboter Ab Stammzellen Ein Frosch, der sich unabhängig bewegen und sich selbst organisieren kann, um verschiedene Aufgaben auszuführen (siehe unten). Heute ist mit Xenobots ein neuer Schritt getan, die neue Generationen von Robotern produzieren und sich damit wie ein Lebewesen fortpflanzen können.

Stapel von Stammzellen, die zu Robotern werden

Zunächst haben wir nach wie vor Xenobots, die aus Gruppen von Froschstammzellen bestehen Xenopus laevis (Xenopus glatt). Jeder Cluster mit einem Durchmesser von etwa einem halben Millimeter enthält etwa 3.000 Stammzellen. Diese Xenobots werden dann in ein „Bad“ von 60.000 neuen Stammzellen getaucht, und es gibt eine Überraschung: Sie beginnen, „Hügel“ von Stammzellen zu bilden, die groß genug sind, um sich wiederum selbstständig zu machen. Die Fortpflanzung hört auf, wenn wir aufhören, neue Stammzellen hinzuzufügen.

jeder Zyklus von Wiederholung Es produziert jedoch kleinere Nachkommen, sodass die neuen Roboter nach einiger Zeit nicht mehr lebensfähig sind (weniger als 50 Zellen). Um dieses Problem zu lösen, wandten sich die Forscher ankünstliche Intelligenz Um festzustellen, ob es eine optimale Montageform gibt. Mithilfe eines Algorithmus konnten sie die Anfangskonfiguration vorwählen, die am wahrscheinlichsten die größte Anzahl von Generationen ergibt. Fazit: Pac-Man-förmige Roboter sind am effizientesten, mit „Babys“ im Durchschnitt 149 % größer als kugelförmige Roboter. Durch das Testen dieser Hypothese fanden die Forscher tatsächlich heraus, dass die Pac-Man-Roboter vier Generationen von Xenobots produzierten, im Gegensatz zu nur zwei bei den kugelförmigen Robotern.

Erstellen Sie Bots für Messungen mit Live-„Kits“

« L‘teilweise Ähnlichkeit Ich verwende Computerhardware und -software, erklärt Michael Levine, Co-Autor der in . veröffentlichten Studie PNAS. was erblichEs spart Material. Es sagt jeder Zelle genau, welche Komponenten sie enthalten kann. Die Regeln, die das Funktionieren neu angeordneter Zellen regeln, ähneln Programmen Die Forscher planen nun, eine „Bibliothek“ von Modulen aufzubauen, aus der wir Funktionen ziehen, um einen „Superroboter“ mit allen erforderlichen Eigenschaften zu erstellen.

Der Beginn des Lebens auf der Erde?

« Dies ist das erste Mal, dass sich mehrzellige Organismen auf eine Weise selbst replizieren, die nicht das Wachstum von Körperzellen beinhaltet Michael Levine ist aufgeregt. Dieser biologische Prozess kann jedoch beteiligt sein an Die Entstehung des Lebens auf der Erde. « Es ist nachgewiesen, dass die KomponentenARN Sie können sich zusammensetzen und wie Enzyme wirken, um mehr RNA zu synthetisieren. […] Auch andere nicht-biologische Chemikalien erzeugen auf diese Weise Kopien ihrer selbst. Forscher sagt.

Ein lebender Roboter aus Zellen

Gegenstand Celine DeLosarch Veröffentlicht am 19.01.2020

Forscher haben Roboter aus den Stammzellen von Fröschen geschaffen, die sich unabhängig bewegen und sich selbst organisieren können, um verschiedene Aufgaben auszuführen. Die Erschaffung von Wesen, die nicht in der Natur vorkommen, durch den Menschen wirft jedoch Bedenken hinsichtlich Veruntreuung und ethischer Fragen auf.

der Mann Cyborg Noch nicht für morgen, aber der erste lebende Roboter aus Froschstammzellen hat gerade das Licht der Welt erblickt. “ Dies ist weder ein traditioneller noch ein neuer Roboter Ozean Ein Tier, aber eine völlig neue programmierbare Lebensform Joshua Bongard, Ingenieur, heißt Sie herzlich willkommen Roboter an der University of Vermont und Mitgestalter des Projekts. Diese Xenorobots, wie die Forscher sie nannten, sind weniger als einen Millimeter lang und können sich selbstständig bewegen, wochenlang ohne Nahrung überleben und zusammenarbeiten.

Dies ist nicht der erste Versuch Erschaffe künstliches Leben. Im April 2019 gaben Forscher der Cornell University bekannt, dass sie Roboter gebaut haben in adn ausgestattet künstlicher Stoffwechsel. Andere Ansätze haben versucht, flexible Roboter zu bauen, inspiriert von Tieren (Schlangen, Grillen, VogelUnd SchildkröteUnd AalUnd ChenilleUnd GifteUnd ÜberraschtUnd ein InsektUnd Hund). « Aber zum ersten Mal haben wir biologische Maschinen von Grund auf gebaut Ich gratuliere den Forschern zu ihrer Studie in der Zeitschrift PNAS.

Alter von 10 Tagen bis zu mehreren Wochen

Diese Xenorobots sind nicht wie herkömmliche Tierroboter oder Roboter. Sie sind wie eine Datei Fötus informiert, werden Zellen nach ihrer Programmierung organisiert. Stammzellen werden zuerst aus A . entnommen Frosch Embryo afrikanisch Xenopus laevis (Daher ihr Name). Ein ausgeklügelter Algorithmus generiert Tausende von Kombinationsmöglichkeiten mit „passiven“ Zellen (Hautzellen) und „aktiven“ Zellen (Herzzellen), wobei letztere dank seiner Kontraktionen die Mobilität des Bioroboters sicherstellen. Nach der Inkubation werden die Zellen nach den von ihm gezeichneten Mustern gruppiertder Computer. Somit ist es möglich, dass Eigenschaften bearbeiten Je nach gewünschter Aufgabe. Forscher haben beispielsweise herausgefunden, dass manche Konfigurationen mehr oder weniger schnell sind oder Roboter veranlassen, sich selbst zu organisieren, um Materialien zusammenzubauen oder Gegenstände zu manipulieren.

Jeder Xenorobot hat genug Energie, um 10 Tage alleine zu überleben, kann aber seine Lebensdauer in einer angereicherten Umgebung um mehrere Wochen verlängern. NährstoffeForscher sagen. Xenorobots sind auch in der Lage, Wunden selbst zu „heilen“.

Neuronenroboter, ausgestattet mit kognitiven Fähigkeiten

Diese Xenorobots haben etwas zum Träumen: Sie können zum Beispiel Medikamente mitnehmen Im menschlichen Körper oder reinigen Sie die PlaquesArteriosklerose in einem Arterien bevor es sich auf natürliche Weise zersetzt. Sie können auch Plastik aus dem Meer sammeln, Verdauung von Giftstoffen oder radioaktiv sind oder Partikel in für den Menschen unzugänglichen Umgebungen identifizieren. Aber diese Technologie bietet noch mehr überraschende Möglichkeiten. Durch den Aufbau aus Neuronen und Sinneszellen können Xenorobots mit kognitiven Fähigkeiten ausgestattet und „intelligent“ werden.

Werden Roboter uns anmachen?

Besorgniserregende, zum Teil alarmierende Visionen einer möglichen Entführung solcher Roboter (die Befürchtung wird durch die Tatsache geschürt, dass das Projekt teilweise von DARPA, dem Forschungszweig des US-Militärs, finanziert wird). Auch wenn sie sich noch nicht reproduzieren oder weiterentwickeln können, können wir uns Roboterkolonien vorstellen, die selbst entscheiden, in einen Organismus einzudringen. Verbreiten eines tödlichen Virus oder Dinge zerstören. Derzeit wird ihr Verhalten von ihrer Entschlossenheit bestimmt, die von Algorithmen bestimmt wird. Abgesehen davon, dass KI eine echte Blackbox ist, entgleiten uns ihre Vor- und Nachteile immer mehr. Die Erschaffung völlig neuer Organismen außerhalb aller biologischen Evolution wirft viele ethische Fragen auf. Etwas, um kommende Science-Fiction-Filme zu füttern.