Учените създадоха ксеноботи - биороботи изградени от живи клетки
Създаването на живи организми постоянно се е смятало за фантастика, само че в този момент това е действителност: компютърните експерти от университета на Върмонт и биофизиците от университета Тафтс сътвориха биороботи. В научната публикация, оповестена в PNAS те разказват потреблението на изкуствен интелект за построяването на напълно нов организъм от стволовите кафези на жаба . Стволовите кафези са присъщи най-вече с това, че имат способността да се развиват и да се трансформират в различен тип кафези. Така да вземем за пример, стволовите кафези могат да се прегрупират и да се образуват кожни или сърдечни кафези. На процедура това е дребен жив робот. Основната цел на учените е потреблението на тези ксеноботи за по-добро схващане на клетъчните процеси и за това, по какъв начин клетките от всички типове обменят информация между тях.
Тези биороботи не могат да се хранят, не могат да се развъждат и живеят единствено към една седмица и нахлуването на франкенжаби в нашия свят не трябва да ни тревожи. Но те могат да се движат, да плуват, бутат и реалокират предмети, както и да работят взаимно в групи. Това е значително достижение за първите в света сходни роботи, построени от някаква комбинация от кафези.
За постигането на тази цел екипът от Върмонт е създал изкуствен интелект, който може да реализира десетки хиляди симулации на това, по какъв начин ще се държат другите комбинации от кафези, взети от кожата или сърцето, в случай че бъдат построени не във виртуалния, а в действителния свят. А екипът от Тафтс е употребявал някои от най-хубавите виртуални модели, с цел да изградят функционален организъм от стволови кафези взети от жабешки емнбриони.
Учените събират тези кафези посредством изрязване на периферната област на ембриона, която по-късно по време на растежа се трансформира в кожа или сърдечен мускул. Те ръчно са разделили тъканта на обособени кафези, които са сложени в специфични съдове.
Различните дизайни на ксеноботите
Процесът по нещо наподобява на основаването на мармалад: всичко се смесва и никой не чака тези обособени кафези да координират своите дейности. С други думи, разтопеният мармалад самичък по себе си в никакъв случай няма да се трансформира в нещо живо.
„Но това, което те построяват напълно не е безпорядък“ – твърди биофизикът от Тафтс Макъл Левин. „Това е повсеместен и функционален организъм“.
Този организъм се движи, употребявайки клетките от сърдечния мускул, който работи посредством редуциране (така бие сърцето). Клетките на кожата оказват помощ всичко това да бъде удържано дружно, тъкмо както става при живите организми, добавя микробиологът Кристофър Адами от Мичиганския университет.
След като откривателите измъкнат ксенобота от епруветката, те ръчно го изрязват до типа предсказан от изкуствения разсъдък. Според Левин, учените са съумели да измислят нещо като рецепта, благодарение на която могат да основават незначителен брой ксеноботи, които могат да се движат и да извършват едни и същи функционалности. Тези същества могат да се употребяват и в практиката, отвън лабораториите, да вземем за пример за възстановяване доставката не лекарствени препарати в организма.
И това е единствено първата стъпка. „Прехвърлянето на генерирано от компютър вещество към биологичен организъм е нещо напълно ново“ – съобщи Адами. Засега не е ясно какъв брой време ще е належащо за усъвършенстването на този способ, с цел да може в последна сметка това да стане нова здравна технология и да промени нашето схващане за работата на живите кафези.
Но всичко наподобява многообещаващо:
„Прехвърлянето на държанието на робот от симулация в действителността е необикновено комплицирано и този напълно нов метод демонстрира впечатляващи резултати“ – сподели експертът по роботика на Йейлския университет Ребека Крамър Ботило. „Използването на клъстър от живи кафези за приемането на моделируеми структури и модели на държание е преуспяващ индикатор за нашата бъдеща дарба да сътворяваме биосъвместими роботи, които могат да употребяват еластичността и интелекта на живите тъкани“.
Към сегашен ден екипът от учени се е съсредоточил върху фундаменталната просвета, а не върху някакви фантастични медицински благоприятни условия. Те работят върху основаването на нов дизайн за ксеноботите, които по-ясно ще могат да показват по какъв метод клетките в живите организми си взаимодействат една с друга. Ние знаем, че те употребяват електрически и химически сигнали за съгласуваност на дейностите си, само че нямаме никакво разбиране по какъв метод клетките поддържат връзка и по какъв начин вземат решение какви форми да изградят.
Процесът на основаване на ксенобот
Има няколко способи за основаването на „живи роботи“ и ксеноботите са единствено един от тях. Други научни екипи употребяват генно инженерство и разнообразни типове основаване на тъкани от кафези, които могат да извършват функционалности, разнообразни от тези, за които са предопределени. Но бързият напредък на новия способ се дължи на първо място на потреблението на ИИ за създаването на ксеноботи, смята компютърният инженер от Върмонт Джош Бонгърд.
Според неговите думи, компютърът работи в режим проби и неточности върху милиарди разнородни дизайни на ксеноботите. А това научно проучване потвърждава, че по този метод е допустимо основаването на дизайн, който има място и е ефикасен в действителния свят.
Всичко това може да звучи като научна фантастика, само че по принцип хората непрестанно трансформират другите организми и правят това от хилядолетия. Само че този развой лишава десетилетия и даже епохи. Да се замислим върху специфичните сортове царевица, която прекомерно малко наподобява на своите диви предшественици, и при която няма по какъв начин процесът по основаването на нови сортове да бъде следен с огромна акуратност.
Бонгърд признава, че основаването на напълно нови и непознати за човечеството организми повдига редица етични въпроси, даже и когато тези организми не могат да мислят и усещат по метод, който хората могат да схванат. Той смята, че с развиването на тази технология, в последна сметка ще се наложи да бъдат основани напълно нови правила за етичното отношение към ксеноботите.
Адами отбелязва, че „Те не са живи в смисъла, по който хората нормално схващат това. Всъщност, това са тъкани, които реагират при стимулиране“.
Засега не е известно какво тъкмо ще се случи с ксеноботите и какво те ще могат да изяснят по повод работата на клетките. Но Левин се интересува на първо място от това, по какъв метод клетките поддържат връзка една с друга.
„Основната задача от позиция на биологията е да се разбере по какъв начин тъкмо си взаимодействат обособените кафези и по какъв метод вземат решение, какви тела би трябвало да изградят. Това е нещо като пясъчник или лабиринт, който би трябвало да бъде разгадан“.
Според неговите думи, знанието за това, по какъв метод клетките си обменят информация, ще има голямо значение за бъдещето на биологичните науки.
„Към сегашен ден ние сме на подобен стадий от развиването, на какъвто бе информатиката през 40-те години на предишния век, когато за препрограмиране трябваше да се трансформират местата на значителен брой проводници и да се работи с елементарни физически ключове. Ние би трябвало да се движим напред и да изпълним прехода от хардуера към програмите“.
Според Адами, ще се наложи създаването на по-фин физически надзор на клетките. Към сегашен ден учените по много недодялан физичен метод построяват ксеноботите, само че към този момент се работи върху автоматизирането на този развой. Но до основаването на 3D щемпел на ксеноботи е към момента прекомерно рано да се приказва.
„Може да се каже, че тези същества на процедура са ембриони. Те са дребни. И към този момент ние нямаме механизъм, който да даде опция за автоматизиране на процеса“ – споделя още Адами. „Но даже и напълно дребни количества от тези дребни същества могат да ни дадат значима информация за това, по какъв метод клетките образуват един цялостен организъм.
Но ксеноботите или новите биороботи могат да се употребяват за най-различни цели – да вземем за пример да почистват радиоактивните боклуци, да преработват пластмасата, попаднала в океана, да почистват артериите и вените в човешкия организъм и да правят редица операции, които са прекомерно фини за човешката ръка.
Тези биороботи не могат да се хранят, не могат да се развъждат и живеят единствено към една седмица и нахлуването на франкенжаби в нашия свят не трябва да ни тревожи. Но те могат да се движат, да плуват, бутат и реалокират предмети, както и да работят взаимно в групи. Това е значително достижение за първите в света сходни роботи, построени от някаква комбинация от кафези.
За постигането на тази цел екипът от Върмонт е създал изкуствен интелект, който може да реализира десетки хиляди симулации на това, по какъв начин ще се държат другите комбинации от кафези, взети от кожата или сърцето, в случай че бъдат построени не във виртуалния, а в действителния свят. А екипът от Тафтс е употребявал някои от най-хубавите виртуални модели, с цел да изградят функционален организъм от стволови кафези взети от жабешки емнбриони.
Учените събират тези кафези посредством изрязване на периферната област на ембриона, която по-късно по време на растежа се трансформира в кожа или сърдечен мускул. Те ръчно са разделили тъканта на обособени кафези, които са сложени в специфични съдове.
Различните дизайни на ксеноботите Процесът по нещо наподобява на основаването на мармалад: всичко се смесва и никой не чака тези обособени кафези да координират своите дейности. С други думи, разтопеният мармалад самичък по себе си в никакъв случай няма да се трансформира в нещо живо.
„Но това, което те построяват напълно не е безпорядък“ – твърди биофизикът от Тафтс Макъл Левин. „Това е повсеместен и функционален организъм“.
Този организъм се движи, употребявайки клетките от сърдечния мускул, който работи посредством редуциране (така бие сърцето). Клетките на кожата оказват помощ всичко това да бъде удържано дружно, тъкмо както става при живите организми, добавя микробиологът Кристофър Адами от Мичиганския университет.
След като откривателите измъкнат ксенобота от епруветката, те ръчно го изрязват до типа предсказан от изкуствения разсъдък. Според Левин, учените са съумели да измислят нещо като рецепта, благодарение на която могат да основават незначителен брой ксеноботи, които могат да се движат и да извършват едни и същи функционалности. Тези същества могат да се употребяват и в практиката, отвън лабораториите, да вземем за пример за възстановяване доставката не лекарствени препарати в организма.
И това е единствено първата стъпка. „Прехвърлянето на генерирано от компютър вещество към биологичен организъм е нещо напълно ново“ – съобщи Адами. Засега не е ясно какъв брой време ще е належащо за усъвършенстването на този способ, с цел да може в последна сметка това да стане нова здравна технология и да промени нашето схващане за работата на живите кафези.
Но всичко наподобява многообещаващо:
„Прехвърлянето на държанието на робот от симулация в действителността е необикновено комплицирано и този напълно нов метод демонстрира впечатляващи резултати“ – сподели експертът по роботика на Йейлския университет Ребека Крамър Ботило. „Използването на клъстър от живи кафези за приемането на моделируеми структури и модели на държание е преуспяващ индикатор за нашата бъдеща дарба да сътворяваме биосъвместими роботи, които могат да употребяват еластичността и интелекта на живите тъкани“.
Към сегашен ден екипът от учени се е съсредоточил върху фундаменталната просвета, а не върху някакви фантастични медицински благоприятни условия. Те работят върху основаването на нов дизайн за ксеноботите, които по-ясно ще могат да показват по какъв метод клетките в живите организми си взаимодействат една с друга. Ние знаем, че те употребяват електрически и химически сигнали за съгласуваност на дейностите си, само че нямаме никакво разбиране по какъв метод клетките поддържат връзка и по какъв начин вземат решение какви форми да изградят.
Процесът на основаване на ксенобот Има няколко способи за основаването на „живи роботи“ и ксеноботите са единствено един от тях. Други научни екипи употребяват генно инженерство и разнообразни типове основаване на тъкани от кафези, които могат да извършват функционалности, разнообразни от тези, за които са предопределени. Но бързият напредък на новия способ се дължи на първо място на потреблението на ИИ за създаването на ксеноботи, смята компютърният инженер от Върмонт Джош Бонгърд.
Според неговите думи, компютърът работи в режим проби и неточности върху милиарди разнородни дизайни на ксеноботите. А това научно проучване потвърждава, че по този метод е допустимо основаването на дизайн, който има място и е ефикасен в действителния свят.
Всичко това може да звучи като научна фантастика, само че по принцип хората непрестанно трансформират другите организми и правят това от хилядолетия. Само че този развой лишава десетилетия и даже епохи. Да се замислим върху специфичните сортове царевица, която прекомерно малко наподобява на своите диви предшественици, и при която няма по какъв начин процесът по основаването на нови сортове да бъде следен с огромна акуратност.
Бонгърд признава, че основаването на напълно нови и непознати за човечеството организми повдига редица етични въпроси, даже и когато тези организми не могат да мислят и усещат по метод, който хората могат да схванат. Той смята, че с развиването на тази технология, в последна сметка ще се наложи да бъдат основани напълно нови правила за етичното отношение към ксеноботите.
Адами отбелязва, че „Те не са живи в смисъла, по който хората нормално схващат това. Всъщност, това са тъкани, които реагират при стимулиране“.
Засега не е известно какво тъкмо ще се случи с ксеноботите и какво те ще могат да изяснят по повод работата на клетките. Но Левин се интересува на първо място от това, по какъв метод клетките поддържат връзка една с друга.
„Основната задача от позиция на биологията е да се разбере по какъв начин тъкмо си взаимодействат обособените кафези и по какъв метод вземат решение, какви тела би трябвало да изградят. Това е нещо като пясъчник или лабиринт, който би трябвало да бъде разгадан“.
Според неговите думи, знанието за това, по какъв метод клетките си обменят информация, ще има голямо значение за бъдещето на биологичните науки.
„Към сегашен ден ние сме на подобен стадий от развиването, на какъвто бе информатиката през 40-те години на предишния век, когато за препрограмиране трябваше да се трансформират местата на значителен брой проводници и да се работи с елементарни физически ключове. Ние би трябвало да се движим напред и да изпълним прехода от хардуера към програмите“.
Според Адами, ще се наложи създаването на по-фин физически надзор на клетките. Към сегашен ден учените по много недодялан физичен метод построяват ксеноботите, само че към този момент се работи върху автоматизирането на този развой. Но до основаването на 3D щемпел на ксеноботи е към момента прекомерно рано да се приказва.
„Може да се каже, че тези същества на процедура са ембриони. Те са дребни. И към този момент ние нямаме механизъм, който да даде опция за автоматизиране на процеса“ – споделя още Адами. „Но даже и напълно дребни количества от тези дребни същества могат да ни дадат значима информация за това, по какъв метод клетките образуват един цялостен организъм.
Но ксеноботите или новите биороботи могат да се употребяват за най-различни цели – да вземем за пример да почистват радиоактивните боклуци, да преработват пластмасата, попаднала в океана, да почистват артериите и вените в човешкия организъм и да правят редица операции, които са прекомерно фини за човешката ръка.
Източник: kaldata.com
КОМЕНТАРИ