Ксеноботы — искусственная форма жизни, разработанная суперкомпьютером

Какими бы умными ни становились роботы, мы все равно можем смотреть на них и понимать, что они не «живут» в каком-либо реальном смысле этого слова. Но эта граница начинает постепенно стираться. Исследователи из Университета Вермонта и Университета Тафтса, по сути, создали новые существа из клеток лягушек в комплекте с программируемым поведением.

Новые живые роботы созданы из клеток кожи и сердца, взятых из эмбрионов лягушек, собраны в стабильные формы, разработанные суперкомпьютером, и помещены в чашку Петри. Клетки кожи работают, чтобы придать маленьким организмам свою форму — которая напоминает каплю 1 миллиметр в длину с четырьмя «ножками» — в то время как клетки сердца толкают их с каждым сокращением.

«Это новые живые машины», — говорит Джошуа Бонгард, ведущий исследователь проекта. «Они не являются ни традиционными роботами, ни известным видом животных. Это новый класс артефактов: живой, программируемый организм».

Ученые называет свое создание «ксеноботами», по названию вида лягушек Xenopus laevis, из которого клетки были первоначально взяты. Испытания показали, что организмы будут плавать в окружающей среде в течение нескольких дней или недель, работая на накопленной зародышевой энергии. В группах они, как правило, плавали по кругу и даже могли толкать гранулы в центр пространства.

Это может показаться не таким уж впечатляющим, но исследователи говорят, что эта техника является доказательством концепции живых перепрограммируемых машин. Они могут быть специально разработаны для решения целого ряда задач, таких как очистка окружающей среды или даже человеческого тела.

«Мы можем представить себе множество полезных применений этих живых роботов, которые не могут сделать другие машины, например, поиск неприятных соединений или радиоактивного загрязнения, сбор микропластика в океанах, путешествие по артериям для удаления налета», — говорит Майкл Левин, со-ведущий исследователь по проекту.

Прежде чем они стали реальностью, ксеноботы были спроектированы с использованием кластера суперкомпьютеров Deep Green.

«Эволюционный алгоритм» придумал тысячи возможных конструкций для живых роботов, а затем запустил симуляции, чтобы определить, какие конфигурации лучше всего подходят для решения данной задачи. В течение нескольких поколений успешные проекты совершенствовались до тех пор, пока компьютер не остановился на текущей форме ксеноботов.

Ксеноботы представляют собой новый этап в создании искусственной жизни. Ученые уже разработали и создали синтетические бактерии, полусинтетические организмы с дополнительными парами оснований ДНК, искусственные эмбрионы, и роботов, созданных с использованием клеток крыс или морских слизней.

Но этот проект знаменует собой совершенно новый этап, когда биологические машины были созданы с использованием форм, которые не появляются в природе.

Исследование было опубликовано в журнале PNAS.