Radīti pasaulē pirmie 'dzīvie roboti'
Foto: Publicitātes attēli

Tā nav nedz mehāniska ierīce, nedz kāda mums zināma dzīvnieku suga, bet gan "kaut kas pa vidu". Proti, Vērmontas Universitātes un Taftas Universitātes pētnieki radījuši ko iepriekš nebijušu – "dzīvu robotu" jeb no vardes cilmes šūnām veidotu, ar superdatoru programmētu un dizainētu būtni. Vien milimetru lielajam veidojumam dots nosaukums "ksenobots" (atvasinot to no konkrētās varžu sugas latīniskā nosaukuma "Xenopus laevis" un vārda "robots"). Pētījums izklāstīts publikācijā akadēmiskajā izdevumā "Proceedings of the National Academy of Sciences" un sola ksenobotu nākamajām, sarežģītākajām paaudzēm plašu pielietojumu gan medicīnā, gan, piemēram, okeānu attīrīšanā.

Vērmontas Universitātes datorzinātnieku uzdevums bija ar superdatoru tīklu "Deep Green", kura jauda ir pielīdzināma aptuveni 20 tūkstošiem modernu klēpjdatoru strādājam sinhroni, un sarežģītu algoritmu radīt tūkstošiem kandidātus "dzīvā robota" dizainam. Cenšoties izpildīt pētnieku uzstādījumus par to, kādām īpašībām jāpiemīt tobrīd vēl netapušajam ksenobotam, "Deep Green" algoritmi, ņemot vērā izejmateriāla – vardes cilmes šūnas – iespējas un īpašības, atkal un atkal veidoja, pārveidoja un pielāgoja virtuālās "šūnas" dažnedažādās formās un veidolos. Pēc vairākiem simtiem iespējamo variantu tika izvēlēti daudzsološākie jau reālai modelēšanai.

Te stafeti pārņēma Taftas Universitātes biologi Maikla Levina vadībā. Viņu uzdevums bija šos dizainus izveidot jau no reālām cilmes šūnām, kas iegūtas no "Xenopus laevis" embrijiem. Iegūtais materiāls tika izdalīts atsevišķās šūnās, bet pēc tam savienotas un pārveidotas vēlamajā dizainā.

Rezultāts? Aptuveni milimetru lieli "dzīvie roboti", kuru spējas pašlaik gan visai niecīgas, bet ar milzu potenciālu nākotnē.

Radīti pasaulē pirmie 'dzīvie roboti'
Foto: Publicitātes attēli

Ksenobotu forma ļauj virzīties uz konkrētu mērķi un varbūt pat nest nelielu kravu. Tāpat šim veidojumam ir superspēja pašatjaunoties – salabot mehāniskus bojājumus.

"Mēs pāršķēlām ksenobotu gandrīz vai uz pusēm – tas sevi "salāpa" un turpina virzīties. Tas ir kas tāds, ko ar parastajām iekārtām vis nevar izdarīt," uzsver Vērmontas Universitātes datorzinātnieks un robotikas eksperts Džošua Bongards.

Pētnieki secinājuši, ka ksenoboti spējīgi dienām vai pat nedēļām, izmantojot šūnu iekšējos enerģijas krājumus, pārvietoties vidē.

"Šīs ir pavisam jaunas dzīvās mašīnas. Tās nav nedz tradicionāls robots, nedz zināma dzīvnieku suga. Tā ir pavisam jaunas klases būtne – dzīvs, programmējams organisms," skaidro Bongards.

Kaut cilvēki jau ilgstoši pielāgojuši dzīvus organismus savām vajadzībām (augu ģenētiska modificēšana, selekcionēšana utt.), šis ir pasaulē pirmais gadījums, kad "bioloģiska mašīna" no nulles dizainēta ar datoru un pēc tam arī uzbūvēta, publikācijā izdevumā "Proceedings of the National Academy of Sciences" apgalvo pētnieku komanda.

Kāda tam visam jēga? Pētnieki cer, ka nākotnē šādus organismus, kas spēj pārnēsāt nelielu "kravu", varētu izmantot, piemēram, precīzā medikamentu dozēšanā un nogādāšanā tieši tajā vietā organismā, kur tie nepieciešami – tāds kā inteliģents, autonoms medikamentu "kurjerpasts".

Vēl viens potenciālais pielietojums, šim virzienam attīstoties, varētu būt piesārņojuma likvidēšana okeānā. Ksenoboti vai to līdzinieki varētu, piemēram, savākt mikroplastmasas daļiņas. "Ksenoboti dabā pēc nāves pilnībā noārdītos. Kad tie pēc septiņām dienām beidz savu darbu, pāri paliek vien mirušas ādas šūnas," skaidro Bongards.

Lai panāktu, ka organisms attīstās un funkcionē, nepieciešama dalīšanās ar informāciju šūnu starpā. Pētījuma autori uzskata, ka ir pierādījuši – šie procesi ir pārkonfigurējami, radot pavisam jaunas dzīvās struktūras.

"Ja paskatāmies uz šūnām, no kā būvēti mūsu ksenoboti – ģenētiski tas 100% ir vardes, tas ir vardes DNS. Taču šīs struktūras nav vardes. Tad jājautā – ko no šīm šūnām vēl var uzbūvēt?" retoriski jautā Levins.

Tags

Robotika Datorzinātne Programmēšana Bioloģija Tehnoloģijas

Comment Form