カエルの胚から細胞を取り出し、アルゴリズムによって「進化」した新しい生物に成長させるとどうなりますか？研究者が世界初の「リビングマシン」と呼んでいるものを手に入れました。
元の幹細胞はカエルから来ました-アフリカの爪のカエル、 アフリカツメガエル -これらのいわゆるゼノボットは、既知の両生類に似ていません。新しい研究によれば、小さな塊は幅わずか0.04インチ（1ミリメートル）であり、生物学者がコンピューターモデルによって設計された体に組み立てた生体組織でできています。
これらの可動生物は独立して集合的に移動でき、創傷を自己治癒し、一度に数週間生存でき、患者の体内への医薬品の輸送に使用できる可能性があると科学者は最近報告しました。
「彼らは伝統的なロボットでも既知の動物種でもない」とバーモント大学のコンピューター科学者でロボット工学の専門家である研究共著者のジョシュア・ボンガードは声明で述べた。 「それは、新しいクラスのアーティファクトです。生きているプログラム可能な生物です。」
アルゴリズムがゼノボットの進化を形作った。それらは、皮膚および心臓幹細胞から数百の細胞の組織塊に成長し、心筋組織によって生成されたパルスで移動したと、バーリントン大学のバーモント大学のコンピューターサイエンス学部で進化型ロボット工学を研究している博士候補の研究者であるSam Kriegmanは述べています。 。
「リモコンや生体電気からの外部制御はありません。これは自律エージェントです-それはまるで巻き上げおもちゃのようなものです」とKriegmanはLive Scienceに語った。
生物学者は、組織の最大筋力や、水環境をどのように移動するかなど、自律ゼノボットにコンピューターの制約を与えました。次に、アルゴリズムは小さな生物の世代を生み出しました。最高のパフォーマンスを発揮するボットは、アルゴリズム内で「再現」します。そして、進化が自然界で機能するのと同じように、最も成功していないフォームはコンピュータープログラムによって削除されます。
「最終的には、実際に実際のセルに転送可能なデザインを提供することができました。それは画期的なことでした」とクリーグマンは言った。
その後、研究者たちはこれらのデザインを実現し、幹細胞をつなぎ合わせて、進化アルゴリズムによって設計された自己駆動型3D形状を形成しました。研究によると、皮膚細胞が異種ロボットをまとめ、「身体」の特定の部分で心臓組織を打つことで、ペトリ皿の水を介して、何日も、さらには何週間も、追加の栄養素を必要とせずに、ボットを推進しました。 。 「ボットは重大な損傷を修復することさえできた」とクリーグマンは言った。
「私たちは生きているロボットをほぼ半分に切りました、そして、その細胞は自動的にその体をジッパーで戻しました」と彼は言った。
マサチューセッツのタフツ大学の再生発生生物学センターのディレクターである研究の共著者であるマイケル・レビン氏は、「他の機械ではできないこれらの生きているロボットの多くの有用なアプリケーションを想像できる」と語った。これらには、有毒な流出や放射能汚染の標的化、海洋マイクロプラスチックの収集、さらには人間の動脈からのプラークの掘削などが含まれる可能性があるとレビン氏は声明で述べた。
ロボットと生物の間の境界線を曖昧にする作品は、サイエンスフィクションで人気の主題です。映画「ターミネーター」のキラーマシンや「ブレードランナー」の世界のレプリカントを思い浮かべてください。レビン氏によると、いわゆる生きているロボットの見通しと、生きている生物を作成するためのテクノロジーを使用することは、当然ながら懸念を引き起こしているという。
「その恐怖は不合理ではない」とレビンは言った。 「私たちが理解できない複雑なシステムをいじくり始めると、意図しない結果が生じます。」
それにもかかわらず、ゼノボットのような単純な有機形態で構築することも有益な発見につながる可能性があると彼は付け加えた。
「人類が未来まで生き残るなら、複雑な特性がどういうわけか単純なルールからどのように出現するかをよりよく理解する必要がある」とレビン氏は語った。
調査結果は、1月13日、全米科学アカデミーのジャーナルProceedingsでオンラインで公開されました。
