Wissenschaftler, die die ersten lebenden Roboter entwickelt haben, haben ihrer Studie zufolge enthüllt, dass sich die als Xenobots bekannten Organismen nun reproduzieren können.
Xenobots werden aus Stammzellen des Afrikanischen Krallenfrosches (Xenopus laevis) hergestellt und sind weniger als einen Millimeter breit und können sich bewegen, als Gruppe zusammenarbeiten und sich sogar selbst heilen.
Aber jetzt haben die Wissenschaftler, die sie entwickelt haben, festgestellt, dass sie sich auf ganz neue Weise reproduzieren können – ganz anders als die biologische Reproduktion jeder lebenden Pflanze oder jedes Tieres.
“Ich war erstaunt darüber”, sagte Michael Levin, Professor für Biologie und Direktor des Allen Discovery Center an der Tufts University, wie berichtet von CNN.
Bei dieser neuen Form der Fortpflanzung ernten die Xenobots effektiv lose Stammzellen und sammeln sie zu Haufen zusammen, die dann zu Xenobots heranreifen können.
Bildquelle: Forschungsartikel zur kinematischen Selbstreplikation in rekonfigurierbaren Organismen
„Frösche haben eine Art der Fortpflanzung, die sie normalerweise verwenden“, sagte Levin. „Aber wenn du … befreist [the cells] vom Rest des Embryos entfernt und Sie geben ihnen die Chance, herauszufinden, wie sie in einer neuen Umgebung zurechtkommen, sie finden nicht nur eine neue Art der Fortpflanzung, sondern offenbar auch eine neue Art der Fortpflanzung.“
Sie stellten jedoch bald fest, dass eine Replikation bei den ursprünglichen, kugelförmigen Xenobots selten vorkam. Und nur unter bestimmten Umständen. Die Bots verwendeten einen Prozess, der als kinetische Replikation bekannt ist – bekanntermaßen auf molekularer Ebene, aber nie in dieser Größenordnung unter Verwendung ganzer Zellen oder Organismen.
Nachdem die Forscher erkannten, dass die Form der Xenobots sie behinderte, testeten sie mit KI eine Vielzahl neuer Körperformen, um den Prozess der Stammzellenernte zu maximieren. Die KI entschied sich für eine C-Form, die der ikonischen Spielfigur Pac-Man ähnelt.
„Die KI hat diese Maschinen nicht so programmiert, wie wir normalerweise beim Schreiben von Code denken. Es hat geformt und geformt und es entstand diese Pac-Man-Form “, sagte der Hauptautor der Studie, Josh Bongard – ein Informatikprofessor und Robotikexperte an der University of Vermont. „Die Form ist im Grunde das Programm. Die Form beeinflusst das Verhalten der Xenobots, um diesen unglaublich überraschenden Prozess zu verstärken.“
Stammzellen werden in der Medizin häufig verwendet, um geschädigte Zellen zu ersetzen oder bestimmte Krebsarten und blutbedingte Krankheiten zu bekämpfen. Ihr Einsatz als biologische Roboter umfasste jedoch lediglich das Ernten der Zellen von Froschembryonen und das Überlassen der Inkubation.
„Die meisten Leute denken bei Robotern, dass sie aus Metall und Keramik bestehen“, sagt Bongard. „Aber es geht nicht so sehr darum, woraus ein Roboter besteht, sondern was er tut, nämlich eigenständig für den Menschen zu handeln.“
„Insofern ist es ein Roboter“, fügte er hinzu. „Aber es ist eindeutig auch ein Organismus aus genetisch unveränderten Froschzellen.“
Obwohl der Gedanke an sich selbst replizierende Maschinen an The Terminator und Terminator 2: Judgement Day erinnert, können die Forscher sicher sein, dass diese Roboter in einem Labor enthalten sind und sowohl biologisch abbaubar als auch leicht zu löschen sind.
Aber die Entdeckung sich selbst replizierender Roboter eröffnet eine ganz neue Welt der Möglichkeiten. Ein bisschen nützlicher als die von Elon Musk vorgeschlagenen humanoiden Roboter.
„Es gibt viele Dinge, die möglich sind, wenn wir diese Art von Plastizität und Fähigkeit von Zellen nutzen, um Probleme zu lösen“, sagte Bongard.
Die Studie wurde ursprünglich im peer-reviewed . veröffentlicht wissenschaftliche Zeitschrift PNAS am 20.11.2021.
Hauptbildquelle: Douglas Blackiston & Sam Kriegman im Forschungsartikel.
Ryan Leston ist Unterhaltungsjournalist und Filmkritiker bei IGN. Du kannst ihm folgen Twitter.