Xenoboty – powstały pierwsze żywe roboty. Tak science-fiction stało się rzeczywistością
Amerykańscy naukowcy stworzyli pierwsze żywe maszyny. Zbudowali je z komórek żaby szponiastej (Xenopus laevis), bezogonowego płaza zamieszkującego Afrykę. Roboty poruszają się i można je dostosowywać do swoich potrzeb. Jednym z najbardziej udanych jest miniaturowa maszyna wyposażona w dwie nogi. Z kolei inny projekt zawiera wewnątrz otwór, w którym może transportować niewielkie ładunki.
Jak zapewnia Michael Levin, dyrektor Allen Discovery Center na Tufts University, to całkowicie nowe formy życia. Nigdy wcześniej nie istniały one na Ziemi. To żywe, programowalne organizmy. Tego typu rozwiązanie ma olbrzymie zalety w porównaniu z tradycyjnymi robotami. Po pierwsze, żywe roboty potrafią samodzielnie się naprawić. Po drugie zaś, można je zaprogramować tak, by po wykonaniu zadania ginęły, ulegając naturalnemu rozkładowi, jak inne organizmy żywe.
Ich twórcy uważają, że w przyszłości tego typu roboty mogą np. oczyszczać oceany z mikroplastiku, samodzielnie lokalizować i przetwarzać toksyczne substancje, dostarczać leki do wyznaczonego miejsca w organizmie czy w końcu oczyszczać ze złogów ściany naczyń krwionośnych.
Projektowaniem robotów zajmuje się specjalny „algorytm ewolucyjny” działający na superkomputerze. Projektowanie zaczyna się od symulacji przypadkowego połączenia 500 do 1000 komórek skóry i serca. Następnie każdy z takich robotów jest wirtualnie testowany. Te projekty, które najlepiej odpowiadają oczekiwaniu naukowców, mają największą szansę wykonać założone zadania, są dalej rozwijane i na ich podstawie tworzy się nowe roboty.
Urządzenia są napędzane przez komórki serca, które spontanicznie kurczą się i rozszerzają, działając jak niewielkie silniki. Robotów nie trzeba niczym zasilać. Komórki mają na tyle dużo energii, że żyją przez 7-10 dni.
Grupa Levina poczekała na 100. generację robotów stworzonych przez algorytm i z niej wybrała niektóre projekty do zbudowania ich w laboratorium. Jako, że do stworzenia maszyn użyto komórek Xenopus, urządzenia zyskały miano „xenobotów”.
Architektura xenobotów jest, jak zapewniają twórcy, skalowalna. Podczas eksperymentów z prawdziwymi robotami powstały takie, które poruszały się w wodzie po linii prostej, inne krążyły w kółko, jeszcze inne tworzyły grupy. Można je wyposażyć w naczynia krwionośne, układ nerwowy czy komórki odbierające np. bodźce świetlne i stworzyć w ten sposób proste oczy. Jeśli do zbudowania robotów użyjemy komórek ssaków, urządzenia będą mogły pracować na suchym lądzie.
Głównym celem prac zespołu Levina jest zrozumienie życia i tego, jak ono powstaje i funkcjonuje. Oczywiście rodzi to wiele pytań etycznych, chociażby o status xenobotów. Czy należy uznawać je za roboty, czy za organizmy żywe. I do jakiego stopnia złożony powinien być ich układ nerwowy.
Xenoboty zostały szczegółowo opisane na łamach PNAS, w artykule A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms.
Komentarze (88)
Przemek Kobel, 14 stycznia 2020, 13:35
Jakby się uprzeć, to za wcześniejszego robota zbudowanego podobną metodą można uznać np. rydwan.
tempik, 14 stycznia 2020, 13:57
Oj będzie awantura. Przecież życie jest wyjątkowe,niepowtarzalne i stworzone przez Boga. Więc jak człowiek śmie zabawiać się w Boga i dotykać jego narzędzi? To nie spodoba się żadnej z dzisiejszych religii.
peceed, 14 stycznia 2020, 14:45
Jakoś nikt się nie zastanawia nad złożonością mózgu
hamburgerakrowy.Do tego najwyraźniej pokutuje mit wyjątkowości ludzkiego mózgu...
Szkoda że artykuł nie przybliża metody uzyskiwania struktur, nie jest to programowanie rozwoju zarodkowego, więc w grę wchodzi jedynie drukowanie. Ale jak osiągnięto regenerację drukowanych struktur? Jaka jest technika "sklejania" komórek w funkcjonalne tkanki? Rusztowanie i prekusory wzrostu czy zróżnicowane komórki? Robią robota i przeszczepiają serce z żaby? Jak wygląda zasilanie?
Warai Otoko, 14 stycznia 2020, 15:00
ja się zastanawiam ;P masz zwierzęta w ogóle bez układu nerwowego , np. gąbki.
to jest fakt. Mamy najwięcej neuronów w korze nowej i prawdopodobnie różne wyjątkowe komórki np. https://www.livescience.com/newfound-brain-signal-discovered-in-human-neurons.html. Poza tym jest jeszcze kwestia pod jakim kątem wyjątkowe, bo np. mózg nicieni jest wyjątkowy pod względem małej ilości neuronów ;P
Ta granica to już chyba została dawno przekroczona... Chociażby przez krzyżówkę i selekcję roślin ? A jak to za mało to kilka lat temu bodajże stworzono tzw. "sztuczne życie" tzn. zaprogramowali i powołali do życia "sztuczną" komórkę.
cyjanobakteria, 14 stycznia 2020, 15:33
Albo woda na młyn kreacjonistów, bo skoro ludzie stworzyli nowe formy życia przy pomocy superkomputera. to jest to niepodważalny dowód na to, że buk też zaprojektował człowieka. Artykuł okraszą zdjęciem zegarka i będzie komplet
Ergo Sum, 14 stycznia 2020, 17:01
Było by znacznie normalniej i poważniej gdyby ateiści mający - jak widać - zerową wiedzę o podejściu religii do nauki (szczególnie religii katolickiej) przyjęli zasadę nie wypowiadania się w tych kwestiach. Standardowe "duby smalone" o tym co zaraz religia powie są nudne do bólu, notorycznie powielane bez sensu. Poziom społecznej wiedzy w grupach ateistycznych na ten temat nie jest mały, nie jest niewielki - jest ujemny.
Człowiek może stwarzać życie, co więcej od wieków to robi. Człowiek może posługiwać się nauką a historia świata i ewolucja nie zaprzecza istnienia Boga i nie kłóci się z Biblią.
ex nihilo, 14 stycznia 2020, 17:18
Może i tak, ale pod warunkiem, że będzie to symetryczne, czyli wierzący (w dowolnego boga) nie będą mieszać swojej wiary do spraw pozareligijnych - dotyczących też ateistów czy wyznawców innych religii.
tempik, 14 stycznia 2020, 17:35
To po co dzisiaj ta awantura o invitro, antykoncepcję, komórki macierzyste? A wczoraj o okrągłą Ziemię itd,itp.
A o Biblii nie mówiłem tylko o religiach i urzednikach tychże, którzy określają co jest dzisiaj zgodnie (lub nie) z wiarą a co będzie zgodne z wiarą jutro
cyjanobakteria, 14 stycznia 2020, 20:44
Inny przykład ingerencji, to próba wycofania teorii ewolucji z podręczników za rządów 2006 - 2007. Ewolucja to całkowity rozjazd nauki i religii. Tylko rzekomo się nie kłóci, bo kościół po raz kolejny naciągnął gumę. Zgadzam się z tym, że prognozowanie, co religia powie, jest bez sensu. Rzeczywistość potrafi przerosnąć najśmielsze oczekiwania. W USA jest muzeum kreacjonizmu, gdzie pokazują jak Noe zabiera dwa T-Rex'y na pokład. Równie dobrze mógł zostawić wszystkich na lądzie
Jest też pocieszny Iguanodon, który szama roślinki w raju obok Adama i Ewy 
tempik, 14 stycznia 2020, 22:22
W kościele schemat ten sam od zawsze odnośnie postępu.
Najpierw represje i strasznie piekłem.
Następnie jak już nie da się obronić starych tez i prawd następuje złagodzenie narracji.
I ostatni etap, jak już większość nie stosuje się do zakazów/nakazów a ochoczo korzysta z dobrodziejstw postępu następuje stwierdzenie że właściwie to jest dzieło Boga i nigdy nikt nie twierdził inaczej.
Także ta naciągana guma jest bardzo elastyczna.
I śmiem twierdzić że za parę lat lateksowa gumka będzie już dobra i pozbawiona grzechu. Jeśli przełknęli hierarchowie fakt że Bóg desantował człowieka nie w centrum wszechświata to dadzą też radę z innymi sprawami. Potrzebują tylko do tego więcej czasu.
KONTO USUNIĘTE, 14 stycznia 2020, 22:36
peceed, 16 stycznia 2020, 13:00
Tak naprawdę nie wiadomo czy jest to tkanka szczególna dla zwierząt. Realistycznie patrząc, to wszystkie gatunki ewoluują niezależnie i nie ma powodu aby nie pojawiały się "wynalazki" poprawiające sprawność funkcjonowania mózgów (które konsumują ogromne z punktu widzenia zwierzęcia ilości energii) u wszystkich gatunków. Brak takowych na poziomie gatunków sugeruje, że to jak działa mózg na najniższym poziome jest już doskonale zoptymalizowane od setek milionów lat i koszty ulepszeń są za wysokie z ewolucyjnego punktu widzenia (dobór naturalny przede wszystkim koryguje błędy).
Jedyna zmiana u człowieka w stosunku do zwierząt to uczenie się nie tylko na podstawie doświadczeń ale też na podstawie modeli przekazywanych przez język i tworzonych przez struktury gramatyczne, i tylko usprawnienia tej funkcjonalności usprawiedliwiają nowe "wynalazki".
Przypuszczam na podstawie niezwykle mocnych przesłanek, że u człowieka w stosunku do zwierząt doszło z kolei do znacznego upośledzenia tworzenia własnych modeli (bo spadek jakości tworzonych przez mózg nie był u człowieka karany w obliczu wyższości modeli przekazywanych językowo, a wyższość ta wynika z akumulacji doświadczeń wielu osobników), i osoby "genialne" są po prostu w stanie używać mózgu w sposób bardziej zwierzęcy i intuicyjny mając potężny bonus w postaci rozmiaru. W pewnym sensie można nazwać człowieka prymitywnym memoidem.
Już jest w praktyce, tylko że jest to dzieło nieprawdziwego (t.j. tylko p.o.) Papierza.
Ciekawe co ci geniusze wymyślą, gdy Papież wprost powie że dogmat o nieomylności papieża jest fałszywy. Przewiduję ucieczkę w logikę temporalną.
Ateiści mają wiedzę na ten temat uzyskaną na poziomie operacyjnym, to znaczy w życie mam co jednemu czy drugiemu bolkowi się wydaje choćby miał doktorat z teologii. Interesują mnie tylko i wyłącznie efektywne czyny i działania religii bez wnikania w analizę stanów psychicznych religiantów.
Przeczytałem biblię, encykliki, pisma teologiczne, i o ile biblia ma wartość literacką i historyczną (w sensie jest przydatna do zrozumienia historii ostatnich 2000 lat) to reszta jest stekiem bredni tworzonych z łamaniem elementarnych zasad logiki (typowym chwytem jest rozprawa na temat "czym jest X" wymieniająca przez setki stron czym X nie jest. Też tak mogę - bez końca). W sprzecznym systemie można generować nieskończone ilości dowolnie "głębokich", "poruszających" treści, potem traci się życie na dociekanie ich "sensu".
Ogólnie ewolucja wymagała większej ilości czasu niż przewidują kreacjoniści opierający się na biblii. Noe nie mógł załadować wszystkich gatunków na jakąkolwiek realistyczną tratwę. Itd. Jeszcze w XIX wieku biblia była traktowana całkowicie dosłownie i kwestionowanie prawd w niej zawartych groziło sankcjami prawnymi, do czego wielokrotnie dochodziło. Jedyna ucieczka to nietraktowanie Biblii na serio w jakikolwiek sposób, w ten sposób staje się gadżetem identyfikującym pełniącym podobną rolę do szaliczka dla ultrasów.
Sam "Bóg" to pojęcie które nie jest w stanie się kłócić z niczym rzeczywistym - ta "teoria" nie przewiduje wyniku żadnego eksperymentu. Żyje tylko w mózgach wyznawców.
Relacja w stosunku do nauki jest taka, że nauka jak najbardziej może badać wierzenia religijne, natomiast religia nie dostarczyła niczego wartościowego z naukowego punktu widzenia, nie jest elementem poznania tylko obiektem poznania.
Warai Otoko, 16 stycznia 2020, 14:15
Wybacz ale nie do końca rozumiem. Przytoczyłeś jakieś kontrargumenty na moje stanowisko że mózg człowieka jest w pewien sposób (zależy od kryteriów) wyjątkowy ? Czy po prostu rozwinąłeś temat?
co to jest memoid? Pierwsze słyszę
peceed, 16 stycznia 2020, 15:15
To takie moje prywatne określenie na istotę sterowaną przez absorbowane z zewnątrz memy, oczywiście nie chodzi o "obrazki z tekstem". Memoid nie musi być tak inteligentny jak analogiczna istota która do wszystkiego musi dojść sama.
Jedno i drugie. Tzn. człowiek wprowadził tylko jedną istotną zmianę w stosunku do innych zwierząt, które również mogły mieć ogromne mózgi, i można przyjąć że mamy około 1.3 mln lat ewolucji zdolności językowych. To za mało aby wprowadzać fundamentalnie nowe niskopoziomowe zasady według których działa ludzki mózg, co najwyżej przeszliśmy "lekki tuning".
Nawet jeśli pojawiły się nowe komórki, to wciąż nie oznacza takiej przewagi "moralnej" jak się to przedstawia. Małpy które uczono języka migowego mają niższe zdolności gramatyczne, ale nie jest to jakościowa przepaść, raczej ilościowa. Warto skonfrontować ludy północne z buszmenami czy pigmejami. Dzieli nas około 400 tyś lat rozłącznej ewolucji, można przyjąć że są oni doskonałym modelem ludzi sprzed 400 tyś. lat. ze względu na ewolucję w tym samym miejscu bez presji selekcyjnej na funkcjonowanie w nowoczesnym społeczeństwie a z dużą presją na zachowanie dostosowań w stylu odporność na trucizny i ciężkie warunki (utrzymanie cech kosztuje). Widać znacznie gorsze zdolności myślenia abstrakcyjnego i symbolicznego widoczne w testach IQ. Ale nikt nie odmawia im człowieczeństwa. Jednak duża różnica w profilu zdolności poznawczych sugeruje, że jeśli powinniśmy szukać jakichś nowych wynalazków to może powinniśmy się skupić na różnicach między naszymi populacjami.
Warto przyjrzeć się Żydom Aszkenazyjskim, fakt że IQ zaczyna się u nich zwiększać stosunku do europejczyków (pomijam tu niuanse) prawie skokowo w okresie dojrzewania płciowego też sugeruje że mogą się pojawić całkiem nowe mechanizmy neuronalne.
darekp, 16 stycznia 2020, 21:53
I IMHO jest w takim myśleniu bardzo dużo racji
Bo to nie jest nauka ścisła, tylko (przynajmniej w naszej kulturze) pewnego rodzaju zjawisko społeczne. Tak jak np. przywiązanie do ojczyzny - przecież to tylko przypadek, że ktoś urodził się w Polsce, a nie w innym kraju, czemu ma czuć się jakoś szczególnie związany z tym miejscem? Nawet narodowości, czy narodu, czy ojczyzny lub państwa nie da się zdefiniować w sposób ścisły (kto jest Polakiem? - ja u kogoś słyszałem, że ten, kto czuje się Polakiem i mi się wydaje, że to najlepsza definicja, ale na pewno znajdzie się wielu, którzy by chcieli z tym polemizować;)). Religia IMHO jest daleeeeko od jakiejkolwiek naukowej ścisłości.
Z drugiej strony, jeśli by wybuchła wojna, nasz kraj został zaatakowany, to "każdy" by poczuł gotowość choćby nawet oddania życia "za ojczyznę" i wszystkie kwestie relatywizmu definicji itp. by odeszły na plan dalszy;) I podobnie jest z religią - pomimo wszystkich relatywizmów znajdą się pewne rzeczy, za które przynajmniej niektórzy daliby się "pokroić"
Mariusz Błoński, 16 stycznia 2020, 22:22
O ja Cię przepraszam... tutaj awantury nie było. Przeproś ładnie Średniowiecze za te pomówienia
Warai Otoko, 17 stycznia 2020, 10:18
Nie do końca rozumiem Twoją argumentacje. Postaram się zatem uprościć/uporządkować moją.
1. Wyjątkowość ludzi rozumiem jako cechę która występuje TYLKO u ludzi a np. u innych zwierząt nie. Nie oznacza to że inne zwierzęta nie mają swoich wyjątkowych cech lub że należy je eksterminować czy coś...
2. Te cechy znam co najmniej dwie: ilość neuronów w korze (+ ew. specjalne komórki) i zdolność do generowania kultury (nauki, techniki, filozofii i sztuki) wynikającej najprawdopodobniej właśnie z tej cechy kory, ponieważ ona odpowiada za funkcje poznawcze, a te tworzą umysł, a ten generuje kulturę.
Czy kwestionujesz moją definicję wyjątkowości (oczywiście uproszczoną) czy któryś z podanych przeze mnie faktów?
Antylogik, 17 stycznia 2020, 10:57
1) Mam wrażenie, że jest tu nieporozumienie, bo komórka sama w sobie jest czymś żywym.
2) Warunkiem koniecznym ,by uznać organizm za żywy jest jego ewolucja i zdolność reprodukcji. Te roboty nie potrafią się reprodukować, więc nie ma mowy, by uznać je za żywe.
3) To właśnie zdolność do reprodukcji czyniłoby te roboty olbrzymim narzędziem w walce z chorobami, a także generowałyby "darmową energię", coś jak perpetuum mobile.
Mariusz Błoński, 17 stycznia 2020, 12:00
Znaleźliśmy interesujący film z Xenobotami. Jest pod notką. Warto obejrzeć.
peceed, 17 stycznia 2020, 17:07
Ogarnianie rzeczywistości przy pomocy sztywnych definicji musi boleć.
To dlatego kastraci czy muły nie są istotami żywymi.
Jedno zdanie a dwa stwierdzenia których rozum nie ogarnia. Brawo.
Antylogik, 17 stycznia 2020, 19:15
To jest jedna z cech życia obok ewolucji opisana w wikipedii:
https://en.wikipedia.org/wiki/Life#Biology
7. Reproduction: the ability to produce new individual organisms, either asexually from a single parent organism or sexually from two parent organism
Więc nie wiem co ci odpowiedzieć, wikipedia się myli?
Jajcenty, 17 stycznia 2020, 21:52
Tak. Najlepszy przykład, że ta 'definicja' nie potrafi rozstrzygnąć o wirusie.
peceed, 18 stycznia 2020, 12:46
I naprawdę nie widzi kolega problemu w związku z przytoczonymi przeze mnie przykładami?
Prosiłbym o wyjaśnienie tego:
Antylogik, 18 stycznia 2020, 14:08
Widzi. Chociaż jest to na tyle sztuczne, że jeśli uznać te roboty za żywy organizm, to będzie z nim tak samo jak ze zmutowanymi roślinami - nie będzie tu żadnych kwestii etycznych co wolno a co nie. Takie istoty będą mieć mniejsze prawa niż owady.
Którego sformułowania kolega nie rozumie?