Τα «ζωντανά ρομπότ» σχεδιασμένα από την τεχνητή νοημοσύνη παρέχουν ένα
Cart
Checkout Secure

Coupon Code: FT68LD435 Copy Code

Τα «ζωντανά ρομπότ» σχεδιασμένα από την τεχνητή νοημοσύνη παρέχουν ένα δυνητικό νέο θεμέλιο για την αναγεννητική ιατρική

By Nutriop Longevity Δεκέμβριος 26, 2021

Εάν η αναπαραγωγή είναι το σήμα κατατεθέν της ζωής, τότε τα πρώτα «ζωντανά ρομπότ» στον κόσμο μπορεί να έχουν μόλις βγει από ένα πιάτο Petri στο Μπέρλινγκτον του Βερμόντ. Ομολογουμένως, το «βγήκε έξω» μπορεί να το υπερεκτιμά, (αντ' αυτού, τα «xenobots» που σχεδιάστηκαν με AI κύλησαν ασυνήθιστα στο πιάτο) ωστόσο, κατάφεραν να πετύχουν κάτι πολύ αξιοσημείωτο στη διαδικασία. Τα μικροσκοπικά πλάσματα σε σχήμα Pac-Man συγκέντρωσαν βλαστοκύτταρα βατράχου από το διάλυμα στο οποίο κολυμπούσαν και έφτιαξαν αντίγραφα του εαυτού τους – και το μέγεθος αυτού δεν μπορεί να υπερεκτιμηθεί.

 

Xenobots  - the world's first self-replicating robots


Η ομάδα που είναι υπεύθυνη για την ανάπτυξη - από το Πανεπιστήμιο του Βερμόντ, το Πανεπιστήμιο Tufts και το Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ - βασίστηκε στην έρευνα που παρουσίασαν πέρυσι όταν δημιούργησαν τα πρώτα ρομπότ που κατασκευάστηκαν εξ ολοκλήρου από ζωντανά κύτταρα ( τα χρησιμοποιούμενα κύτταρα λαμβάνονται από έμβρυα βατράχου). Αν και αυτά τα αρχικά ρομπότ ήταν καθαρά οργανικά στη δομή, δεν θεωρούνταν ζωντανοί οργανισμοί καθώς δεν είχαν την ικανότητα να αυτοαναπαραχθούν - ένα από τα πιο θεμελιώδη χαρακτηριστικά ενός ζωντανού πλάσματος.

Όλα άλλαξαν φέτος.

 

Νέες Μορφές Ζωής

Σε μια προσπάθεια να δώσει ζωή στα ξενομπότ τους, ο Sam Kriegman, Ph.D., συναρχηγός της ομάδας, προσέλαβε την τεχνητή νοημοσύνη στο Πανεπιστήμιο του Βερμόντ και του ζήτησε να σχεδιάσει μια γονική δομή xenobot. «Η τεχνητή νοημοσύνη βρήκε μερικά παράξενα σχέδια μετά από μήνες απομάκρυνσης», λέει ο Kriegman, «συμπεριλαμβανομένου ενός που έμοιαζε με Pac-Man. Είναι πολύ μη διαισθητικό. Φαίνεται πολύ απλό, αλλά δεν είναι κάτι που θα σκέφτηκε ένας ανθρώπινος μηχανικός. Γιατί ένα μικροσκοπικό στόμα; Γιατί όχι πέντε;»

 

Xenobot


Παρά τα ερωτήματα σχετικά με τον προτεινόμενο σχεδιασμό του AI, αυτά τα αποτελέσματα χρησιμοποιήθηκαν ωστόσο για την κατασκευή ενός γονικού xenobot. Αυτός ο γονιός κατάφερε να φτιάξει παιδιά και συνέχισε να χτίζει εγγόνια. Τρομακτικά πράγματα – όχι μόνο ότι δημιουργήσαμε ένα αυτοαναπαραγόμενο ρομπότ, αλλά ότι ένα άλλο που κατασκευάσαμε (μια τεχνητή νοημοσύνη) το σχεδίασε για εμάς. «Οι άνθρωποι πίστευαν για πολύ καιρό ότι έχουμε επεξεργαστεί όλους τους τρόπους με τους οποίους η ζωή μπορεί να αναπαραχθεί ή να αναπαραχθεί», λέει ο Douglas Blackiston, Ph.D., ο οποίος συγκέντρωσε τους γονείς του xenobot, «αλλά αυτό είναι κάτι που δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ. πριν.'

Τώρα, η ιδέα των ανθρωπογενών, αυτοαναπαραγόμενων πλασμάτων μπορεί να προκαλέσει ανατριχίλα σε μερικούς ανθρώπους, ωστόσο, δεν χρειάζεται να ανησυχούμε μήπως οι εισβολείς τύπου Pac-Man θα καταλάβουν ακόμα τον έλεγχο του πλανήτη. Το σύστημα αυτοαντιγραφής που χρησιμοποιείται από τα xenobots δεν έχει υλοποιηθεί πλήρως, με τη διαδικασία να εξαφανίζεται μετά από μερικές γενιές. Ωστόσο, οι επιπτώσεις αυτής της βιοτεχνολογικής προόδου είναι εξαιρετικά βαθιές, ειδικά όταν πρόκειται για ιατρική.

Ξενομπότ και Αναγεννητική Ιατρική 

Η αναγεννητική ιατρική είναι ένας όρος που καλύπτει θεραπείες που στοχεύουν κατεστραμμένους ιστούς, εστιάζοντας σε μεγάλο βαθμό στην επιλεκτική αντικατάσταση και επισκευή κυττάρων. Με κύριο σκοπό της την αναζωογόνηση, θεωρείται συχνά ως φάρμακο κατά της γήρανσης. Ωστόσο, αυτό που μας εμποδίζει να το αναπτύξουμε αποτελεσματικά είναι η αδυναμία μας να πούμε με ακρίβεια στα κύτταρα τι θέλουμε να κάνουν.

Η δουλειά που γίνεται στο Πανεπιστήμιο του Βερμόντ μας έφερε πολύ πιο κοντά.

Τα εμβρυϊκά κύτταρα βατράχου που συγκέντρωσαν τα ξενομπότ θα είχαν κανονικά εξελιχθεί σε δέρμα βατράχου, ωστόσο, στα χέρια της ομάδας του Βερμόντ, τα κύτταρα ανατέθηκαν ξανά. «Τα τοποθετούμε σε ένα νέο πλαίσιο», λέει ο Michael Levin, Ph.D., συνεπικεφαλής της έρευνας. «Τους δίνουμε την ευκαιρία να ξανασκεφτούν την πολυκυτταρικότητά τους».

Αν και τα κύτταρα είχαν το γονιδίωμα ενός βατράχου, απελευθερώθηκαν από κάθε προκαθορισμένο βιολογικό μονοπάτι και μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τη συλλογική γενετική τους νοημοσύνη για να πετύχουν κάτι εντελώς άλλο. «Εργαζόμαστε για να κατανοήσουμε αυτήν την ιδιοκτησία», λέει ο Bongard. «Είναι σημαντικό, για την κοινωνία ως σύνολο, να μελετήσουμε και να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί αυτό».

Πράγματι. Όταν συνδυάσετε την αυξανόμενη κατανόησή μας για τη δομή των κυττάρων με την ικανότητα μιας τεχνητής νοημοσύνης να δημιουργεί βιολογικά εργαλεία κατά παραγγελία, ενδέχεται σύντομα να έχουμε πολύ περισσότερο έλεγχο στα δικά μας κύτταρα από ό,τι είχαμε ποτέ πριν – η έρευνα που έγινε από την ομάδα του Βερμόντ που χορηγεί μας την ικανότητα να καταπολεμήσουμε τις καταστροφές της κυτταρικής γήρανσης και να αυξήσουμε τη μακροζωία του ανθρώπου.

«Αν ξέραμε πώς να πούμε σε συλλογές κυττάρων να κάνουν αυτό που θέλαμε να κάνουν, τελικά, αυτό είναι αναγεννητική ιατρική», λέει ο Levin. «Αυτή είναι η λύση για τραυματικούς τραυματισμούς, γενετικές ανωμαλίες, καρκίνο και γήρανση. Όλα αυτά τα διαφορετικά προβλήματα είναι εδώ επειδή δεν ξέρουμε πώς να προβλέψουμε και να ελέγξουμε ποιες ομάδες κυττάρων πρόκειται να δημιουργήσουν. Τα Xenobots είναι μια νέα πλατφόρμα για τη διδασκαλία μας.»

 

Κάνοντας την τεχνολογία αντιγήρανσης πραγματικότητα

 

Potential Applications of Xenobots

 

Σε αυτό το πρώιμο στάδιο, είναι δύσκολο να κατανοήσουμε πραγματικά τις πιθανές εφαρμογές των xenobots. «Το μόνο που μπορούμε να κάνουμε είναι να εξετάσουμε τα πλεονεκτήματα που έχει αυτή η τεχνολογία έναντι των παραδοσιακών ρομπότ», λέει ο Bongard, «που είναι ότι είναι μικρά, βιοδιασπώμενα και χαρούμενα στο νερό, ενώ αυτό μπορεί να τα κάνει καλά για την καλλιέργεια, την παραγωγή κρέατος ή χαμηλού κόστους αφαλάτωση νερού, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η τεχνολογία αντιγήρανσης θα είναι ένας από τους κύριους τομείς της μελλοντικής έρευνας. Η προοπτική της εξάλειψης των ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία στα βιβλία της ιστορίας είναι βέβαιο ότι θα είναι αρκετά δελεαστική για οποιαδήποτε ερευνητική ομάδα προτού καν σκεφτείτε τις οικονομικές ανταμοιβές.

Η αναγεννητική ιατρική μπορεί να μην είναι ακόμα στον ορίζοντα, αλλά με την εμφάνιση των αυτοαναπαραγόμενων xenobots, σίγουρα έχουμε κάνει ένα τεράστιο άλμα προς αυτήν την κατεύθυνση. Με τη δυνατότητα να ξαναχρησιμοποιηθούν τα δικά μας κύτταρα για να καταπολεμήσουμε τα χαρακτηριστικά της γήρανσης, όχι μόνο θα ζήσουμε περισσότερο, αλλά θα μπορούμε να το απολαμβάνουμε περισσότερο – θα μπορούσατε να παραμείνετε σε φόρμα και να φθάσετε τα τριακόσια σας. Ίσως λοιπόν να θέλετε να πάρετε το Pac-Man λίγο πιο σοβαρά την επόμενη φορά που θα το παίξετε γιατί ο ξάδερφός του, το xenobot, θα μπορούσε να σας φέρει το ελιξίριο της ζωής στο όχι και τόσο μακρινό μέλλον.

 

 

βιβλιογραφικές αναφορές:

 

1. R. D. Kamm et al., Προοπτική: Η υπόσχεση των πολυκυτταρικών μηχανικών ζωντανών συστημάτων. APL Bioeng. 2, 040901 (2018).

2. D. Blackiston et al., A cellular platform for the development of synthetic living machines. Sci. Ρομπότ. 6, eabf1571 (2021).

3. J. Losner, K. Courtemanche, J. L. Whited, A cross-species analysis of systemic mediators of repair and complex tissue regeneration. NPJ Regen. Med. 6, 21 (2021).

4. S. Kriegman, D. Blackiston, M. Levin, J. Bongard, A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms. Proc. Natl. Ακαδ. Sci. U.S.A. 117, 1853–1859 (2020).

5. V. Zykov, E. Mytilinaios, B. Adams, H. Lipson, Robotics: Self-reproducing machines. Nature 435, 163–164 (2005).

6. Z. Qu et al., Towards high-performance microscale batteries: Configurations and optimization of electrode Materials by in-situ analytical platforms. Υλικό αποθήκευσης ενέργειας. 29, 17–41 (2020).

7. Q. Wu et al., Organ-on-a-chip: Πρόσφατες ανακαλύψεις και μελλοντικές προοπτικές. Biomed. Eng. Online 19, 9 (2020).

8. E. Garreta et al., Rethinking organoid technology through bioengineering. Nat. Μητήρ. 20, 145–155 (2021).

9. Y. Han et al., Μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα για αναγεννητική ιατρική. Κελιά 8, 886 (2019).

10. S. F. Gilbert, S. Sarkar, Embracing complexity: Organicism for the 21st αιώνα. Dev. Dyn. 219, 1–9 (2000).

11. G. S. Hussey, J. L. Dziki, S. F. Badylak, Extracellular matrix-based Materials for regenerative medicine. Nat. Σεβ. Mater. 3, 159–173 (2018).


Παλαιότερη ανάρτηση Νεότερη ανάρτηση


0 σχόλια


Αφήστε ένα σχόλιο

Σημειώστε ότι τα σχόλια πρέπει να εγκριθούν πριν από τη δημοσίευσή τους

Προστέθηκε στο καλάθι!
Ξοδέψτε $x για να ξεκλειδώσετε τη δωρεάν αποστολή Δωρεάν αποστολή όταν παραγγέλνετε πάνω από XX Έχετε προκριθεί για δωρεάν αποστολή Ξοδέψτε $x για να ξεκλειδώσετε τη δωρεάν αποστολή Έχετε επιτύχει δωρεάν αποστολή Δωρεάν αποστολή για παραγγελίες άνω των $x προς την Δωρεάν αποστολή Πάνω από $x σε You Have Achieved Free Shipping Δωρεάν αποστολή όταν παραγγέλνετε πάνω από XX Έχετε προκριθεί για δωρεάν αποστολή