Advertisement
เกิดจากเซลล์ต้นกำเนิดของกบเล็บแอฟริกัน (Xenopus laevis) ซึ่งเป็นที่มาของชื่อ xenobots มีความกว้างไม่ถึงมิลลิเมตร (0.04 นิ้ว) หยดเล็กๆ นี้ถูกเปิดเผยครั้งแรกในปี 2020 หลังจากการทดลองแสดงให้เห็นว่าพวกมันสามารถเคลื่อนไหว ทำงานร่วมกันเป็นกลุ่ม และรักษาตัวเองได้
ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ที่พัฒนาพวกมันที่มหาวิทยาลัยเวอร์มอนต์ มหาวิทยาลัยทัฟส์ และสถาบัน Wyss สำหรับวิศวกรรมแรงบันดาลใจทางชีวภาพของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าวว่าพวกเขาได้ค้นพบรูปแบบใหม่ของการสืบพันธุ์ทางชีวภาพที่แตกต่างจากสัตว์หรือพืชที่รู้จักกันในทางวิทยาศาสตร์
Michael Levin ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาและผู้อำนวยการ Allen Discovery Center ที่ Tufts University ซึ่งเป็นผู้ร่วมวิจัยกล่าวว่า "ฉันรู้สึกประหลาดใจกับมัน"
"กบมีวิธีการขยายพันธุ์ที่ปกติใช้ แต่เมื่อคุณ ... ปลดปล่อย (เซลล์) จากส่วนที่เหลือของตัวอ่อน และคุณให้โอกาสพวกมันได้คิดหาวิธีที่จะอยู่ในสภาพแวดล้อมใหม่ พวกมันไม่เพียงแต่คิดเท่านั้น หาวิธีใหม่ในการเคลื่อนไหว แต่พวกเขายังคิดหาวิธีใหม่ในการสืบพันธุ์อีกด้วย”
หุ่นยนต์หรือสิ่งมีชีวิต?
เซลล์ต้นกำเนิดเป็นเซลล์ที่ไม่เฉพาะเจาะจงที่มีความสามารถในการพัฒนาเป็นเซลล์ประเภทต่างๆ ในการทำซีโนบอท นักวิจัยได้ขูดเซลล์ต้นกำเนิดที่มีชีวิตจากตัวอ่อนของกบและปล่อยให้พวกมันฟักตัว ไม่มีการดัดแปลงยีนที่เกี่ยวข้อง
Josh Bongard ศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์กล่าวว่า"คนส่วนใหญ่คิดว่าหุ่นยนต์ทำมาจากโลหะและเซรามิก แต่สิ่งที่หุ่นยนต์สร้างขึ้นนั้นไม่ใช่สิ่งที่ทำขึ้นมากนัก แต่เป็นหน้าที่ของหุ่นยนต์เอง ผู้เชี่ยวชาญจาก University of Vermont และผู้เขียนนำการศึกษานี้ "ด้วยวิธีนี้ มันเป็นหุ่นยนต์ แต่ก็เห็นได้ชัดว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่ทำจากเซลล์กบที่ไม่ผ่านการตัดต่อทางพันธุกรรม"
บองการ์ดกล่าวว่าพวกเขาพบว่าซีโนบอท ซึ่งเดิมมีรูปทรงเป็นทรงกลมและทำจากเซลล์ประมาณ 3,000 เซลล์ สามารถทำซ้ำได้ แต่มันเกิดขึ้นน้อยมากและเฉพาะในสถานการณ์เฉพาะเท่านั้น ซีโนบอทใช้ "การจำลองแบบจลนศาสตร์" ซึ่งเป็นกระบวนการที่ทราบกันว่าเกิดขึ้นในระดับโมเลกุล แต่ไม่เคยมีการสังเกตมาก่อนในระดับของเซลล์หรือสิ่งมีชีวิตทั้งหมด บองการ์ดกล่าว
ด้วยความช่วยเหลือของปัญญาประดิษฐ์ นักวิจัยได้ทดสอบรูปร่างหลายพันล้านรูปร่างเพื่อให้ซีโนบอทมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการจำลองแบบนี้ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์สร้างรูปตัว C ที่คล้ายกับ Pac-Man ซึ่งเป็นวิดีโอเกมในยุค 1980 พวกเขาพบว่ามันสามารถหาสเต็มเซลล์ขนาดเล็กในจานเพาะเชื้อ รวบรวมพวกมันหลายร้อยตัวไว้ในปากของมัน และไม่กี่วันต่อมากลุ่มเซลล์ก็กลายเป็นซีโนบอทตัวใหม่
"AI ไม่ได้ตั้งโปรแกรมเครื่องเหล่านี้ในแบบที่เรามักคิดเกี่ยวกับการเขียนโค้ด มันขึ้นรูปและแกะสลักและได้รูปทรง Pac-Man ขึ้นมา" บองการ์ดกล่าว
"รูปร่างคือแก่นแท้ของโปรแกรม รูปร่างมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมของซีโนบอทเพื่อขยายกระบวนการที่น่าประหลาดใจอย่างไม่น่าเชื่อนี้"
ซีโนบอทเป็นเทคโนโลยีที่เริ่มแรกมาก ลองนึกถึงคอมพิวเตอร์ในยุค 1940 และยังไม่มีการใช้งานจริงใดๆ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยกล่าวว่าการผสมผสานระหว่างอณูชีววิทยาและปัญญาประดิษฐ์นี้สามารถนำไปใช้ในงานต่างๆ ในร่างกายและสิ่งแวดล้อมได้ ซึ่งอาจรวมถึงสิ่งต่างๆ เช่น การรวบรวมไมโครพลาสติกในมหาสมุทร การตรวจสอบระบบราก และเวชศาสตร์ฟื้นฟู
ในขณะที่ความคาดหวังของเทคโนโลยีชีวภาพที่จำลองตัวเองได้อาจจุดประกายความกังวล นักวิจัยกล่าวว่าเครื่องจักรที่มีชีวิตถูกบรรจุอยู่ในห้องปฏิบัติการทั้งหมดและดับลงได้ง่าย เนื่องจากสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและควบคุมโดยผู้เชี่ยวชาญด้านจริยธรรม
การวิจัยได้รับทุนสนับสนุนบางส่วนจากหน่วยงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านกลาโหม ซึ่งเป็นหน่วยงานของรัฐบาลกลางที่ดูแลการพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการใช้งานทางทหาร
“มีหลายสิ่งหลายอย่างที่เป็นไปได้ ถ้าเราใช้ประโยชน์จากความเป็นพลาสติกชนิดนี้และความสามารถของเซลล์ในการแก้ปัญหา” บองการ์ดกล่าว
การศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในวารสารทางวิทยาศาสตร์ PNAS เมื่อวันจันทร์
เซลล์ต้นกำเนิดเป็นเซลล์ที่ไม่เฉพาะเจาะจงที่มีความสามารถในการพัฒนาเป็นเซลล์ประเภทต่างๆ ในการทำซีโนบอท นักวิจัยได้ขูดเซลล์ต้นกำเนิดที่มีชีวิตจากตัวอ่อนของกบและปล่อยให้พวกมันฟักตัว ไม่มีการดัดแปลงยีนที่เกี่ยวข้อง
Josh Bongard ศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์กล่าวว่า"คนส่วนใหญ่คิดว่าหุ่นยนต์ทำมาจากโลหะและเซรามิก แต่สิ่งที่หุ่นยนต์สร้างขึ้นนั้นไม่ใช่สิ่งที่ทำขึ้นมากนัก แต่เป็นหน้าที่ของหุ่นยนต์เอง ผู้เชี่ยวชาญจาก University of Vermont และผู้เขียนนำการศึกษานี้ "ด้วยวิธีนี้ มันเป็นหุ่นยนต์ แต่ก็เห็นได้ชัดว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่ทำจากเซลล์กบที่ไม่ผ่านการตัดต่อทางพันธุกรรม"
บองการ์ดกล่าวว่าพวกเขาพบว่าซีโนบอท ซึ่งเดิมมีรูปทรงเป็นทรงกลมและทำจากเซลล์ประมาณ 3,000 เซลล์ สามารถทำซ้ำได้ แต่มันเกิดขึ้นน้อยมากและเฉพาะในสถานการณ์เฉพาะเท่านั้น ซีโนบอทใช้ "การจำลองแบบจลนศาสตร์" ซึ่งเป็นกระบวนการที่ทราบกันว่าเกิดขึ้นในระดับโมเลกุล แต่ไม่เคยมีการสังเกตมาก่อนในระดับของเซลล์หรือสิ่งมีชีวิตทั้งหมด บองการ์ดกล่าว
ด้วยความช่วยเหลือของปัญญาประดิษฐ์ นักวิจัยได้ทดสอบรูปร่างหลายพันล้านรูปร่างเพื่อให้ซีโนบอทมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการจำลองแบบนี้ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์สร้างรูปตัว C ที่คล้ายกับ Pac-Man ซึ่งเป็นวิดีโอเกมในยุค 1980 พวกเขาพบว่ามันสามารถหาสเต็มเซลล์ขนาดเล็กในจานเพาะเชื้อ รวบรวมพวกมันหลายร้อยตัวไว้ในปากของมัน และไม่กี่วันต่อมากลุ่มเซลล์ก็กลายเป็นซีโนบอทตัวใหม่
"AI ไม่ได้ตั้งโปรแกรมเครื่องเหล่านี้ในแบบที่เรามักคิดเกี่ยวกับการเขียนโค้ด มันขึ้นรูปและแกะสลักและได้รูปทรง Pac-Man ขึ้นมา" บองการ์ดกล่าว
"รูปร่างคือแก่นแท้ของโปรแกรม รูปร่างมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมของซีโนบอทเพื่อขยายกระบวนการที่น่าประหลาดใจอย่างไม่น่าเชื่อนี้"
ซีโนบอทเป็นเทคโนโลยีที่เริ่มแรกมาก ลองนึกถึงคอมพิวเตอร์ในยุค 1940 และยังไม่มีการใช้งานจริงใดๆ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยกล่าวว่าการผสมผสานระหว่างอณูชีววิทยาและปัญญาประดิษฐ์นี้สามารถนำไปใช้ในงานต่างๆ ในร่างกายและสิ่งแวดล้อมได้ ซึ่งอาจรวมถึงสิ่งต่างๆ เช่น การรวบรวมไมโครพลาสติกในมหาสมุทร การตรวจสอบระบบราก และเวชศาสตร์ฟื้นฟู
ในขณะที่ความคาดหวังของเทคโนโลยีชีวภาพที่จำลองตัวเองได้อาจจุดประกายความกังวล นักวิจัยกล่าวว่าเครื่องจักรที่มีชีวิตถูกบรรจุอยู่ในห้องปฏิบัติการทั้งหมดและดับลงได้ง่าย เนื่องจากสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและควบคุมโดยผู้เชี่ยวชาญด้านจริยธรรม
การวิจัยได้รับทุนสนับสนุนบางส่วนจากหน่วยงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านกลาโหม ซึ่งเป็นหน่วยงานของรัฐบาลกลางที่ดูแลการพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการใช้งานทางทหาร
“มีหลายสิ่งหลายอย่างที่เป็นไปได้ ถ้าเราใช้ประโยชน์จากความเป็นพลาสติกชนิดนี้และความสามารถของเซลล์ในการแก้ปัญหา” บองการ์ดกล่าว
การศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในวารสารทางวิทยาศาสตร์ PNAS เมื่อวันจันทร์
ที่มา: CNN
