Живые роботы, созданные из клеток африканских лягушек (Xenopus laevis) и названные ксеноботами, совершили прорыв: они научились воспроизводить себе подобных. Этот процесс не похож ни на один известный науке способ размножения.
Ксеноботы: программируемые биороботы
Ксеноботы – небольшие организмы из нескольких тысяч клеток эмбрионов лягушек. У них отсутствуют желудок, мозг, половые органы и нервная система. Несмотря на это, они способны к самостоятельному перемещению и самовосстановлению. Поведение ксеноботов программируется с помощью компьютеров, используя моделирование, схожее с тем, что применяется в создании физики в играх типа Fortnite или Minecraft. Компьютерная нейросеть прогнозирует форму биоробота для выполнения конкретной задачи. Например, форма с выступом, напоминающим вилку или ковш, позволяет собирать отдельные клетки; форма с «ногами» обеспечивает движение; пузырчатый выступ приводит к вращению и взаимодействию с другими ксеноботами. Программирование не предполагает прямого вмешательства в гены или клетки, а осуществляется за счет изменения формы. Выбор клеток (сердца, кожи) также влияет на функциональность ксенобота, определяя его способность к пульсации или плаванию.
Кинетическая саморепликация
В эксперименте с увеличенным количеством клеток кожи (и, следовательно, большей подвижностью), ксеноботы неожиданно начали самовоспроизводиться. Этот процесс, названный кинетической саморепликацией, происходит за счет движения и объединения разбросанных клеток. В отличие от обычного размножения (деления, почкования, спаривания), ксеноботы создают копии самих себя. Начальные ксеноботы, состоящие из нескольких тысяч клеток, создавали потомство из примерно 50 клеток, неспособное к дальнейшей репликации. Нейросеть смоделировала оптимальную форму для повышения эффективности саморепликации – форму, напоминающую «Пакмана». Модифицированные ксеноботы создавали более крупное и жизнеспособное потомство, способное к продолжению репликации.
Будущее ксеноботов: риски и перспективы
Самовоспроизведение ксеноботов пока происходит в контролируемых условиях. Ученые принимают меры предосторожности, чтобы предотвратить их попадание в окружающую среду. Возникает вопрос о дальнейшей эволюции: смогут ли они образовать более сложные организмы, включая возвращение к исходному виду лягушки, или же эволюционируют в нечто совершенно новое? Рассматривается возможность применения этой технологии в медицине для создания биороботов из человеческих клеток, способных регенерировать поврежденные ткани. Однако, существуют и потенциально опасные сценарии использования данной технологии.