Lusinan organisme rekayasa AI yang dikenal sebagai xenobot (berbentuk C, krem) di samping sel induk katak lepas (putih).
Douglas Blackstone dan Sam Kriegman
Sembunyikan teks
Tombol teks
Douglas Blackstone dan Sam Kriegman
Lusinan organisme rekayasa AI yang dikenal sebagai xenobot (berbentuk C, krem) di samping sel induk katak lepas (putih).
Douglas Blackstone dan Sam Kriegman
Para ilmuwan mengatakan mereka menyaksikan jenis replikasi yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam organoid yang dibuat di laboratorium menggunakan sel katak. Antara lain, temuan ini bisa berimplikasi pada pengobatan regeneratif.
Penemuan ini melibatkan xenobot – organisme sederhana yang ‘dapat diprogram’ yang dibuat dengan merakit sel punca dalam cawan petri – dan telah dijelaskan oleh tim peneliti dari Tufts University, Harvard University, dan University of Vermont. Dalam makalah yang diterbitkan minggu ini Dalam Prosiding National Academy of Sciences.
“Kamu bisa menganggap ini seperti menggunakan sel yang berbeda [as] Blok bangunannya seolah-olah Anda sedang membangunnya dengan LEGO atau Minecraft, Douglas Blackstone, salah satu penulis studi tersebut, mengatakan kepada NPR.
Para peneliti berharap suatu hari robot ini – yang dijelaskan oleh tim yang sama di A kertas Diterbitkan hampir 2 tahun yang lalu – Ini dapat diprogram untuk melakukan fungsi yang berguna seperti menemukan sel kanker dalam tubuh manusia atau menjebak partikel plastik berbahaya di laut.
xenobots terdiri dari sel-sel yang diambil dari katak cakar Afrika, atau Xenopus laevis. Sel tidak pernah dimodifikasi secara genetik, tetapi hanya digabungkan ke dalam pengaturan yang berbeda untuk menghasilkan xenobot, kata Blackstone, kepala ilmuwan di Allen Discovery Center di Tufts University dan Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering di Harvard University.
Xenobot yang dirancang AI (bentuk C, merah) menyapu sel induk yang telah diperas menjadi bola.
Douglas Blackstone dan Sam Kriegman
Sembunyikan teks
Tombol teks
Douglas Blackstone dan Sam Kriegman
Xenobot yang dirancang AI (bentuk C, merah) menyapu sel induk yang telah diperas menjadi bola.
Douglas Blackstone dan Sam Kriegman
xenobots mendorong diri mereka sendiri menggunakan struktur seperti rambut kecil yang dikenal sebagai silia. Mereka memiliki kecenderungan untuk berputar secara spiral, kata Blackstone, yang “ternyata sangat bagus untuk menyusun tumpukan barang,” seperti sel lainnya.
Jadi tim menggunakan simulasi komputer yang digerakkan oleh AI untuk melihat bagaimana mereka dapat memanipulasi xenobots menjadi bentuk yang akan lebih baik dalam menyusun sesuatu.
Desain yang ditingkatkan menghasilkan penemuan yang tidak terduga
Untuk tujuan ini, bentuk bulat awal xenobots “bukanlah desain terbaik,” jelas Blackstone. Sebaliknya, komputer menyarankan bentuk-C yang mirip dengan bajak salju atau, seperti yang telah dicatat oleh beberapa orang, Pac-Man. Dia mengatakan formulir ini sangat efektif untuk menampung dan mengumpulkan sel induk massalDan yang kemudian terbentuk secara alami dalam tumpukan besar.
Tapi ketika xenobots Menyapu sel induk katak ke piring, para peneliti melihat sesuatu yang luar biasa: gundukan sel membentuk salinan robot asli.
Berbagai bentuk reproduksi seksual dan aseksual, tentu saja, terkenal dalam biologi.
Tapi apa yang dilakukan xenobots — disebut dengan reproduksi diri kinetik — adalah hal baru dalam organisme, kata Michael Levine, profesor biologi di Tufts University dan anggota fakultas asosiasi di Wyss Institute. Itu memang terjadi pada tingkat molekuler, tetapi “kami tidak mengetahui adanya organisme yang mereproduksi atau mereproduksi dengan cara ini,” katanya.
Para peneliti mengatakan bahwa memproduksi salinan dalam kondisi optimal membutuhkan waktu sekitar lima hari. “Keturunan” tidak mengambil tubuh berbentuk C dari generasi induk, tetapi kembali ke bentuk aslinya yang kurang efisien.
Youtube
Xenobots adalah kelompok sel hidup dan tidak memiliki otak atau sistem pencernaan. Tetapi dalam arti sebenarnya mereka dapat diprogram — untuk mengunci sel lain, seperti dalam penelitian ini, atau pada akhirnya untuk melakukan hal lain. Itu sebabnya para peneliti berpikir mereka adalah robot organik kecil.
“Perbedaan antara robot dan makhluk tidak separah yang kami kira,” kata Levine kepada NPR. “Makhluk-makhluk ini, mereka memiliki karakteristik keduanya.”
Faktanya, gagasan pengulangan diri kinetik tidak sepenuhnya baru – pertama kali diusulkan pada akhir 1940-an oleh ahli matematika John von Neumann. Dia membayangkan mesin yang dapat memilih dari bagian dasar robot untuk membuat salinannya, jelas Sam Kriegman, rekan postdoctoral di Wyss Institute dan penulis utama makalah tersebut.
“Banyak orang telah mencoba membuat mesin von Neumann dari bagian-bagian robot sejak lama, dan keberhasilannya terbatas,” kata Kriegmann.
“Kami telah menemukan bahwa jika Anda mengendurkan asumsi bahwa robot harus terbuat dari logam, papan sirkuit, dan elektronik, dan alih-alih menggunakan sel hidup, mesin von Neumann sebenarnya lebih mudah dibuat,” katanya kepada NPR.
Beberapa ilmuwan memiliki masalah etika
Tapi ini mengkhawatirkan beberapa ilmuwan. Nita Farahani, profesor hukum dan filsafat di Duke University, mempelajari etika yang terlibat dalam teknologi baru dan bukan bagian dari penelitian xenobot. “Setiap kali kita mencoba memanfaatkan kehidupan… [we should] Saya menyadari dia bisa melanjutkan dengan sangat buruk. ” Majalah Smithsonian.
Namun, para peneliti mencatat bahwa seperti mesin virtual von Neumann, xenobot tidak dapat menyalin dirinya sendiri tanpa bahan mentah. Akibatnya, hampir tidak ada kesempatan untuk melarikan diri dari laboratorium dan mulai berkembang biak sendiri. Yang harus dilakukan para peneliti adalah membuang stok sel induk yang lepas dan tidak ada yang tersisa untuk membuat xenobot baru.
Karena tidak ada materi genetik yang berasal dari induk xenobot, kata Blackstone, mereka juga tidak dapat bermutasi atau berevolusi sendiri.
“Ini seperti menemukan bagian manusia yang lepas yang mengapung dan saling menempel untuk membuat salinan,” katanya. “Jadi, sulit untuk mengetahui bagaimana melakukan itu [evolutionary] Seleksi akan bertindak atas dasar ini, karena tidak ada yang ditransmisikan antara setiap generasi – setiap generasi adalah independen.”
Apa yang diharapkan para peneliti adalah bahwa suatu hari robot-robot ini dan kemampuan mereka untuk mereplikasi diri dapat dimanfaatkan untuk kepentingan umat manusia.
“Ini benar-benar langkah pertama, tetapi Anda bisa berpikir ke depan,” kata Blackstone. “Jika kita dapat memprogram ini dengan lebih baik, mungkin mereka dapat secara selektif menangkap dan mentransfer jenis sel tertentu atau membantu kita membentuk sesuatu yang kita buat di piring untuk pengobatan regeneratif.”
Bagi Kriegman, yang menarik adalah “transkripsi semacam ini terjadi secara otomatis.” Tentu saja, dibutuhkan kondisi yang sangat spesifik, katanya, “tetapi tidak ada kebutuhan untuk pengembangan selama miliaran tahun,”
“Kami memikirkan berapa lama waktu yang dibutuhkan kehidupan untuk berevolusi di Bumi,” kata Kriegman. “Ceritanya sangat panjang, tapi di sini, di piring dan di bawah kondisi yang tepat, kami telah menemukan bentuk reproduksi yang sama sekali baru pada makhluk hidup.”
Dia mengatakan penemuan bentuk baru reproduksi diri menunjukkan bahwa “mungkin hidup lebih dapat diprediksi daripada yang tidak terduga”.
“Kutu buku musik lepas. Pecandu internet bersertifikat. Pencinta perjalanan. Penyelenggara hardcore. “
More Stories
Legiuner berangkat dalam dua kapal pesiar terpisah yang terkait dengan fitur kemewahan khusus ini: lapor
Setelah 120 tahun tumbuh, bambu Jepang baru saja berbunga, dan itu menjadi masalah
Bukti adanya lautan di bulan Uranus, Miranda, sungguh mengejutkan