Bilim İnsanları İlk Kendi Kendine Çoğalan, Yaşayan Robotları Yarattı

Vermont Üniversitesi, Tufts Üniversitesi ve Harvard Üniversitesi’ndeki Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering’deki bilim insanları, ilk kendi kendine çoğalan, yaşayan robotları yarattı. Bu yaratılış, yeni bir biyolojik üreme formunun keşfedilmesinin ardından geldi.

Araştırma sonuçları Ulusal Bilimler Akademisi’nin Yayınlarında yayımlandı.

Yaşayan Xenobotlar

Ekibin aynı zamanda ilk yaşayan “Xenobotlar”ı yaratan ekibe ait olduğu ve bilgisayar tasarımı ve el ile birleştirilen organizmaların, küçük kaplarına yüzerek tek hücreleri bulmak için gittiği ve sonra yüzlerce hücreyi bir araya getirerek “bebek” Xenobotlar oluşturduğu keşfedildi. Bunlar birkaç gün sonra normal Xenobotlar haline gelir.

Yeni Xenobotlar daha sonra kendilerini çoğaltmak için dışarı çıkabilir ve bu işlemi tekrar tekrar yapabilir.

Joshua Bongard, Ph.D., Vermont Üniversitesi’nde bir bilgisayar bilimcisi ve robotik uzmanıdır. Araştırmanın ortak lideridir.

“Doğru tasarım ile – kendiliğinden kendilerini çoğaltırlar” dedi Bongard.

Ekibin ilham kaynağı Xenopus laevis kurbağasından geldi. Embriyonik hücreler burada cilt geliştirir.

Michael Levin, Ph.D., Tufts Üniversitesi’nde biyoloji profesörü ve Allen Discovery Center’ın direktörü ve yeni araştırmanın ortak lideridir. Aynı zamanda Wyss Institute’de Yardımcı Fakülte üyesidir.

“Onlar bir kurbağa yavrusunun dışında otururlar, patojenleri engeller ve mukusu yeniden dağıtırlar” dedi Levin. “Ama biz onları yeni bir bağlama koyuyoruz. Onlara çok hücreliliği yeniden düşünme fırsatı veriyoruz.”

Douglas Blackiston, Ph.D., araştırmanın ortak yazarı ve Tufts Üniversitesi ile Wyss Institute’de kıdemli bilim adamıdır. Xenobot “ebeveynlerini” birleştirmekten ve çalışmanın biyolojik bölümünü geliştirmekten sorumluydu.

“İnsanlar uzun süredir hayatın tüm çoğalma veya üreme yollarını keşfettiğimizi düşünüyorlar. Ama bu önce görülmemiş bir şey” dedi Blackiston.

“Bu derin bir şey” diye devam etti Levin. “Bu hücreler bir kurbağanın genoma sahiptir, ancak kurbağa yavruları haline gelmekten kurtulduğunda, kolektif zekaları, esnekliği ile şaşırtıcı bir şey yaparlar.”

Kendiliğinden Çoğalma

Önceki deneyler Xenobotların basit görevleri gerçekleştirmek için nasıl tasarlanabileceğini gösterdi, ancak yeni olanlar biyolojik nesnelerin nasıl kendiliğinden çoğaldığını gösteriyor.

“Tam, değişmemiş kurbağa genomu var, ancak bu hücrelerin birlikte bu yeni görevi yapabileceği hakkında hiçbir ipucu vermiyor” dedi Levin.

Sam Kriegman, Ph.D., çalışmanın baş yazarıdır.

“Bu, kurbağa hücrelerinin, bilinen hiçbir hayvan veya bitkinin çoğalmadığı bir şekilde çoğaldığı bir durum” dedi Kriegman.

Bu araştırmadaki en büyük atılımlardan biri, tüm hücreler veya organizmalar düzeyinde hiç görülmemiş kinematik çoğalmanın gösterilmesiydi.

Bu teknoloji ile ilgili risklere yanıt olarak ekip, bu özelliği – çoğalmayı – anlamaya çalışıyor.

“Dünya ve teknolojiler hızla değişiyor. Toplum olarak, bu nasıl çalıştığını anlamamız önemli” dedi Bongard. “(Robotlar) beni uykusuz bırakmıyor. Risk oluşturan şey, bir sonraki salgın; artan ekosistem hasarı; iklim değişikliği tehdidi. Bu, kendiliğinden çoğalan sistemleri incelemek için ideal bir sistem. Kontrol edebilmemiz, yönlendirebilmemiz, söndürebilmemiz için bu koşulları anlamak için ahlaki bir zorunluluk var.”

Yaşayan robotlar tamamen bir laboratuvarda tutuluyor, kolayca söndürülebiliyor ve federal, eyalet ve kurumsal etik uzmanları tarafından denetleniyor.

Ekibin bu teknolojinin birçok potansiyel uygulaması var, özellikle de yenileyici tıp.

“Hücre koleksiyonlarına ne yapmalarını söyleyeceğimizi bilseydik, sonunda bu, yenileyici tıp olurdu – bu, travmatik yaralanma, doğuştan gelen bozukluklar, kanser ve yaşlanma için çözümdür” dedi Levin. “Tüm bu farklı sorunlar, hücre gruplarının ne inşa edeceğini tahmin edip kontrol edememiz nedeniyle burada. Xenobotlar, bize öğretmek için yeni bir platform.”