https://dzen.ru/a/YbsN1hkZJ2B_YwjQ
Биороботы «научились размножаться». Неужели мы создали основу новой жизни? Технологии будущего, созданные ещё вчера №9
17 декабря 2021
8,1K прочитали
Грань между живым и неживым всегда была очень тонкой. Вопросы абиогенеза (спонтанного зарождения живых существ из неживого вещества) изучаются уже несколько десятилетий. На этот раз учёные создали биороботов, которые, судя по всему, вполне могут сделать следующий шаг к переходу от неживой материи к живой. Знаю, звучит фантастично, но наука всегда по-настоящему удивляет.
Ещё в прошлом году впервые заговорили о «живых роботах», каждый из которых состоит из нескольких тысяч клеток, взятых у эмбрионов африканской когтистой лягушки (
Xenopus laevis). Собственно, в честь лягушек учёные дали своим созданиям название «
ксеноботы».
У ксеноботов нет ни нервной ни, к примеру, пищеварительной системы. При этом, они способны двигаться и даже восстанавливаться, если от них будет отрезана хоть целая половина. Что самое главное, ксеноботов можно программировать без какого-либо вмешательства в гены или даже просто в сами клетки.
Чтобы понять, как будет двигаться тот или иной ксенобот, создаются модели на основе движков, применяемых для проработки физики движения в компьютерных играх. Нейросеть просчитывает, какой формы должен быть сгусток клеток, чтобы он делал что-то определённое, то есть предсказывает
связь формы биоробота с его «поведением».
Таким образом, мы имеем дело не с привычным программированием, а с чем-то вроде биопроектирования. Сначала в виртуальной среде симулируется огромное количестве самых разных форм для реализации той или иной «программы», а потом уже реальному сгустку клеток вручную придаётся эта форма непосредственно в чашке Петри.
Влияние на конечную форму ксенобота оказывает и то, из какой части лягушки взяты клетки. Если взять клетки эмбриона, из которых формируется сердце, ксенобот будет пульсировать, благодаря чему гораздо лучше ползать. Если использовать клетки кожи лягушки, то будут отрастать «волоски», которыми ксенобот сможет вращать, словно винтом. Это позволит ему плавать лучше остальных.
Всё и так было интересно, но оказалось, что
ксеноботы могут создавать себе подобных. Самое поразительное, что они делают это абсолютно уникальным способом, а не одним из привычных нам, вроде, скажем, деления, почкования и т. д.
То, что ксеноботы, хаотично перемещаясь по чашке Петри, способны собирать «разбросанные» по ней клетки в кучки, учёные знали давно. Добавив больше клеток кожи в чашку Петри, учёные получили больше кучек, собранных ксеноботами. Вот только они сильно удивились, когда кучки начали шевелиться.
Проблема «новорождённых» ксеноботов заключалась в том, что они состояли не из нескольких тысяч клеток, как их «родители», а всего примерно из 50-ти. Собственно, учёные даже не подозревали, что для начала «жизнедеятельности» ксеноботов достаточно так мало клеток.
Так или иначе, речь о самой настоящей репликации. Так как это абсолютно новое уникальное явление, оно получило отдельное название –
кинетическая (так как происходит за счёт движения)
саморепликация.
«Потомство» ксеноботов не могло реализовать этот механизм и колония погибала. Учёные подумали, что должна быть такая форма ксенобота, которая позволит наиболее эффективно реализовывать механизм кинетической саморепликации и «спросили» нейросеть, которая предложила вот это:
Специалисты создали ксеноботов такой формы, и они на самом деле стали собирать гораздо больше клеток, из которых появлялись новые ксеноботы, на этот раз способные повторить это действие. Возникает вполне закономерный вопрос:
во что может развиться ксенобот? Он сможет в итоге, пройдя абиогенез, стать по-настоящему живым, породив совершенно новый организм, и приобрести разум? Ну или хотя бы восстановить свой прообраз, став лягушкой?
Таких исследований ещё не проводилось, а авторы работы говорят, что соблюдают предельную осторожность, чтобы ксеноботы не попали во внешний мир, где строительных блоков практически бесконечное количество.
Цель авторов исследования состоит в том, чтобы довести технологию до уровня, при котором мы сможем в промышленных масштабах создавать таких биороботов из непосредственно необходимых нам клеток. Только представьте себе ксеноботов, созданных из ваших стволовых клеток, чтобы восстановить повреждённые ткани или органы.
Это явно не самое близкое будущее, но технологии, позволяющие синтезировать самовоспроизводящихся ксеноботов, были созданы «ещё вчера». Ну а заговорили фантасты о чём-то подобном гораздо раньше. В интересное время мы живём, друзья. Вот бы больше людей уделяли внимание науке, технологиям и нашему будущему.