वैज्ञानिकों ने पहले स्व-नकल करने वाले, जीवित रोबोट बनाए

वरमोंट विश्वविद्यालय, टफ्ट्स विश्वविद्यालय और हार्वर्ड विश्वविद्यालय में वायस इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकली इंस्पायर्ड इंजीनियरिंग के वैज्ञानिकों ने पहले स्व-नकल करने वाले, जीवित रोबोट बनाए हैं। यह निर्माण एक नए जैविक प्रजनन रूप की खोज के बाद हुआ।

शोध के परिणाम प्रकाशित हुए हैं नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही में.

जीवित जेनोबोट्स

टीम वही है जिसने पहले जीवित “जेनोबोट्स” बनाए थे, और उन्होंने पाया कि कंप्यूटर-डिज़ाइन और हाथ से असेंबल किए गए जीव Able हैं अपने छोटे से डिश में तैरने के लिए एकल कोशिकाओं को खोजने के लिए। वे फिर सैकड़ों को एक साथ इकट्ठा करते हैं “बेबी” जेनोबोट्स को असेंबल करने के लिए जो कुछ दिनों के बाद नियमित जेनोबोट्स बन जाते हैं।

नए जेनोबोट्स फिर से खुद की प्रतियां बनाने जा सकते हैं, इस प्रक्रिया को बार-बार दोहराते हैं।

जोशुआ बोंगार्ड, पीएचडी, वरमोंट विश्वविद्यालय में एक कंप्यूटर वैज्ञानिक और रोबोटिक्स विशेषज्ञ हैं। उन्होंने शोध का नेतृत्व किया।

“सही डिज़ाइन के साथ – वे स्वतः ही स्व-नकल करेंगे,” बोंगार्ड ने कहा।

टीम ने जेनोपस लेविस मेंढ़क से प्रेरणा ली, जिसमें भ्रूण कोशिकाएं त्वचा में विकसित हो जाती हैं।

माइकल लेविन, पीएचडी, टफ्ट्स विश्वविद्यालय में जीव विज्ञान के प्रोफेसर और एलन डिस्कवरी सेंटर के निदेशक हैं। वह नए शोध के सह-नेता भी हैं और वायस इंस्टीट्यूट में एसोसिएट फैकल्टी सदस्य हैं।

“वे एक टैडपोल के बाहर बैठे होंगे, रोगाणुओं को बाहर रखने और श्लेष्मा को पुनर्वितरित करने के लिए,” लेविन ने कहा। “लेकिन हम उन्हें एक नए संदर्भ में डाल रहे हैं। हम उन्हें अपनी बहुकोशिकीयता को पुनः कल्पना करने का मौका दे रहे हैं।”

डगलस ब्लैकिस्टन, पीएचडी, शोध के सह-लेखक और टफ्ट्स विश्वविद्यालय और वायस इंस्टीट्यूट में वरिष्ठ वैज्ञानिक हैं। उन्होंने जेनोबोट “माता-पिता” को असेंबल करने और अध्ययन के जैविक हिस्से को विकसित करने की जिम्मेदारी थी।

“लोगों ने बहुत लंबे समय से सोचा है कि हम जीवन के सभी तरीकों को काम कर चुके हैं जो प्रजनन या प्रतिकृति कर सकते हैं। लेकिन यह कुछ ऐसा है जो पहले कभी नहीं देखा गया है,” ब्लैकिस्टन ने कहा।

“यह गहरा है,” लेविन जारी रखा। “इन कोशिकाओं में एक मेंढ़क का जीनोम है, लेकिन, टैडपोल बनाने से मुक्त, वे अपनी सामूहिक बुद्धिमत्ता, एक लचीलापन, कुछ आश्चर्यजनक करने के लिए उपयोग करते हैं।”

स्वतः प्रतिकृति

पिछले प्रयोगों ने दिखाया कि जेनोबोट्स को सरल कार्यों को प्राप्त करने के लिए कैसे डिज़ाइन किया जा सकता है, लेकिन नए लोग दिखाते हैं कि जैविक वस्तुएं स्वतः प्रतिकृति कर सकती हैं।

“हमारे पास पूरा, अपरिवर्तित मेंढ़क जीनोम है, लेकिन यह कोई संकेत नहीं देता है कि ये कोशिकाएं इस नए कार्य पर एक साथ काम कर सकती हैं,” लेविन ने कहा।

सैम क्रीगमैन, पीएचडी, अध्ययन के प्रमुख लेखक हैं।

“वे मेंढ़क कोशिकाएं हैं जो एक तरह से प्रतिकृति कर रही हैं जो विज्ञान को ज्ञात किसी भी जानवर या पौधे से बहुत अलग है,” क्रीगमैन ने कहा।

इस शोध में सबसे बड़ा突破 काइनेमैटिक प्रतिकृति का प्रदर्शन था, जो पहले पूरे कोशिकाओं या जीवों के पैमाने पर देखा नहीं गया था।

चूंकि यह रोबोटिक्स के क्षेत्र में पूरी तरह से नई जमीन है, टीम इस प्रौद्योगिकी से जुड़े जोखिम का जवाब दे रही है।

“हम इस गुण को समझने के लिए काम कर रहे हैं: प्रतिकृति। दुनिया और प्रौद्योगिकियां तेजी से बदल रही हैं। यह समाज के लिए महत्वपूर्ण है कि हम यह समझें कि यह कैसे काम करता है,” बोंगार्ड ने कहा। “(रोबोट) वे मुझे रात में जगाए नहीं रखते हैं। जो जोखिम प्रस्तुत करता है वह अगली महामारी है; प्रदूषण से पारिस्थितिकी तंत्र को होने वाली क्षति तेज हो रही है; जलवायु परिवर्तन से खतरे बढ़ रहे हैं। यह स्व-नकल करने वाले प्रणालियों का अध्ययन करने के लिए एक आदर्श प्रणाली है। हमें इसकी स्थितियों को नियंत्रित करने, निर्देशित करने, बुझाने और बढ़ाने के लिए एक नैतिक बाध्यता है।”

जीवित रोबोट पूरी तरह से एक प्रयोगशाला में रखे जाते हैं, उन्हें आसानी से बुझाया जा सकता है, और संघीय, राज्य और संस्थागत नैतिकता विशेषज्ञों द्वारा उनकी जांच की जाती है।

टीम ऐसी प्रौद्योगिकी के लिए कई संभावित अनुप्रयोग देखती है, जिनमें पुनर्योजी चिकित्सा शामिल है।

“यदि हमें पता होता कि हम कोशिकाओं के संग्रह को बता सकते हैं कि वे क्या करना चाहते हैं, तो अंततः, यह पुनर्योजी चिकित्सा है – यह आघात, जन्म दोष, कैंसर और बुढ़ापे का समाधान है,” लेविन ने कहा। “इन सभी अलग-अलग समस्याओं का कारण यह है कि हमें पता नहीं है कि कोशिकाओं के समूह क्या बनाएंगे। जेनोबोट्स हमें सिखाने के लिए एक नई प्रणाली हैं।”