Xenobots 2.0 Li vir e û Hîn jî Bi Hucreyên Stem ên Beqê Pêşveçûne

Heman tîmek biyolog û zanyarên kompîturê ji Zanîngeha Tufts û Zanîngeha Vermont ku "xenobots” sala borî niha Xenobots 2.0 pêşve xistine. Guhertoya sala çûyî makîneyên biyolojîk ên nû, yên piçûk ên ku ji şaneyên beqê xwe-başkirî hatine afirandin, bûn, û ew dikaribûn rêve bibin, bargiran bişopînin û di hin rewşan de wekî yekîneyek kolektîf tevbigerin.

Xenobots 2.0 

Xenobots 2.0-a nû formên jiyanê ne ku dikarin laşek ji yek hucreyan bixwe bicivînin. Ew ne hewce ne ku masûlkeyên ku tevbigerin, û wan tewra bîranîna tomarkirî jî destnîşan kirine. Li gorî hevpîşeyên xwe yên berê, botên nû zûtir tevdigerin, hê bêtir jîngehê rêve dibin, û temenê wan dirêjtir in. Di heman demê de, ew hîn jî dikarin bi hev re bixebitin û dema ku zirarê bibînin xwe sax bikin. 

Lêkolîna nû di nav de hate weşandin Science Robotics. 

Bi Xenobots 1.0 re, otomasyonên mîlîmetreyî "ji jor ber bi jêr ve" hatin çêkirin, bi danîna destmala tevnvîsê û bi şeklê neştergerî ya çermê beqê û hucreyên dil, ku tevgerê çêdike. Bi guhertoya nû ya teknolojiyê, ew "ji jêr jor" hatin çêkirin.

Hucreyên kok ji embrîyoyên beqê Afrîkî yê bi navê Xenopus laevis hatine girtin, û vê yekê hişt ku ew bixwe bicivin û bibin sferoîd. Piştî çend rojan, şaneyan ji hev cuda kirin û kilikên ku ber bi paş û paş ve diçûn an jî bi rengekî taybetî dizivirin hilberandin.

Van cilia botên nû bi celebek "ling" re peyda dikin ku dihêle ku ew bi lez li ser rûberan bigerin. Di cîhana biyolojîkî de, cilia, an pêşekên piçûk ên mîna porê, bi gelemperî li ser rûberên mukoz ên mîna pişikan têne dîtin. Ew bi derxistina materyal û pathogenên biyanî re dibin alîkar, lê di Xenobotan de, ew tevgerek bilez pêşkêşî dikin.

Michael Levin Profesorê Biyolojî û Rêvebirê Navenda Vedîtina Allen li Zanîngeha Tufts e. Ew nivîskarê peywendîdar ê lêkolînê ye.

"Em şahidê plastîkbûna berbiçav a kolektîfên hucreyî ne, yên ku 'bedenek'ek nû ya bingehîn ava dikin ku ji pêşnumayên wan - di vê rewşê de, beq - tevî ku genomek bi tevahî normal e, cûda ye," got Levin. "Di embrîyona beqê de, şaneyên hevkariyê dikin da ku tadpolek çêbikin. Li vir, ji wê çarçoveyê hatî derxistin, em dibînin ku hucre dikarin ji nû ve amûra xweya kodkirî ya genetîkî, mîna cilia, ji bo fonksiyonên nû yên wekî veguheztinê ji nû ve bimeşînin. Ecêb e ku hucre dikarin bi spontan rolên nû bigirin û plan û tevgerên laş ên nû biafirînin bêyî ku demên dirêj ên hilbijartina pêşkeftinê ji bo wan taybetmendiyan çêbikin.

Zanyarê payebilind Doug Blackiston bi teknîsyenê lêkolînê Emma Lederer re yekem nivîskarê lêkolînê bû. 

"Bi awayek, Xenobots pir mîna robotek kevneşopî têne çêkirin. Tenê em ji hêmanên çêkirî li şûna pêkhateyên sûnî şan û tevn bikar tînin da ku şekil ava bikin û behremendiya pêşbînîkirî biafirînin." Blackiston got "Di dawiya biyolojiyê de, ev nêzîkatî ji me re dibe alîkar ku em fam bikin ka hucre çawa di dema pêşkeftinê de bi hevûdu re têkilî daynin, û çawa dibe ku em wan têkiliyan baştir kontrol bikin."

Li ser UVM, zanyaran simulasyonên kompîturê pêşdixistin ku şêwazên cihêreng ên Xenobots model dikirin, ku ji wan re dibe alîkar ku her tevgerên cihêreng ên ku hem di kes û hem jî di koman de hatine pêşandan nas bikin. Tîm pişta xwe da koma superkomputera Deep Green a li Core Computing Pêşkeftî ya Vermont a UVM. 

Bi rêberiya zanyarên kompîturê û pisporê robotîkê Josh Bongard, tîmê bi sed hezaran şert û mercên hawîrdorê bi karanîna algorîtmayek evolutioner peyda kir. Dûv re ev simulasyon ji bo naskirina Xenobotên ku dikaribûn bi hev re bi hev re bixebitin hatin bikar anîn da ku bermayiyan li zeviyek perçeyan berhev bikin.

Em peywirê dizanin, lê ew qet ne diyar e - ji bo mirovan - divê sêwirana serketî çawa xuya bike. Li wê derê superkomputer tê hundur û li cîhê hemî swarmên mimkun ên Xenobot digere da ku swarma ku karê çêtirîn dike bibîne," Bongard dibêje. “Em dixwazin Xenobots karên kêrhatî bikin. Naha em karên hêsan didin wan, lê di dawiyê de em armanc dikin ku celebek nû ya amûrek zindî ya ku dikare, mînakî, mîkroplastîkên li okyanûsê an gemarên di axê de paqij bike."

Guhertoya nû ya botan di karên mîna berhevkirina çopê de bileztir û bikêrtir in, û ew naha dikarin rûberên mezin ên daîre veşêrin. Nûvekirina nû di heman demê de şiyana tomarkirina agahdariya Xenobot jî dihewîne.

Tomarkirina Bîrê û Xwe-Şabûnê

Taybetmendiya nû ya herî balkêş a teknolojiyê şiyana bot e ku bîranînê tomar bikin, ku paşê dikare were bikar anîn da ku kiryar û tevgerên wê biguhezîne. Fonksiyona bîranînê ya nû pêşkeftî hate ceribandin û delîla têgehê destnîşan kir ku ew dikare di pêşerojê de were dirêj kirin da ku ronahiyê, hebûna qirêjiya radyoaktîf, gemarên kîmyewî, û hwd. 

Bongard got, "Gava ku em bêtir kapasîteyên botan bînin, em dikarin simulasyonên komputerê bikar bînin da ku wan bi tevgerên tevlihevtir û jêhatîbûna pêkanîna karên berfirehtir sêwirînin." "Em potansiyel dikarin wan sêwiran bikin ne tenê ji bo raporkirina şert û mercên li hawîrdora wan, lê di heman demê de ji bo guhertin û tamîrkirina şert û mercên li hawîrdora wan jî."

Guhertoya nû ya robotan di heman demê de dikarin pir bikêrhatî xwe xweş bikin, û destnîşan dikin ku ew dikarin di nav pênc hûrdeman de pirraniya qutbûnek giran a bi dirêjahiya nîvê qalindahiya xwe bigirin.

Xenobotên nû şiyana ku heya deh rojan li ser depoyên enerjiyê yên embryonîk bijîn hildigirin, û karên wan dikarin bêyî çavkaniyên enerjiyê yên zêde werin meşandin. Ger ew di cûrbecûr maddeyên cûda de werin girtin, ew dikarin bi mehan bi tevahî leza xwe bidomînin.