Исследователи из университета Вермонта и университета Тафтса создали то, что можно назвать новой искусственной формой жизни, которая состоит исключительно из живых клеток и обладает заранее запрограммированным поведением. Эти «живые роботы" изготовлены из клеток тканей кожи и сердечной мышцы, взятых у эмбрионов лягушек. Клетки кожи выполняют роль оболочки, придающей биороботам их форму, напоминающую каплю с четырьмя ножками, а клетки сердечной ткани, способные сокращаться, позволяют этим искусственным организмам передвигаться и выполнять работу, на которую они были запрограммированы при их создании.
«Это новые живые машины» — рассказывает Джошуа Бонгард (Joshua Bongard), ведущий исследователь,— «Они не являются роботами в традиционном понимании, и они даже не напоминают ни один из известных видов живых существ. Это совершенно новый класс — живой и полностью программируемый организм».
Каждый искусственный организм имеет размер около 1 миллиметра. Свое название «Xenobots» эти организмы получили от Xenopus laevis, вида лягушек, от которых первоначально были взяты клетки. Согласно результатам испытаний, искусственные организмы могут плавать в жидкой среде в течение нескольких дней и даже недель, расходуя только заключенную в них изначально эмбриональную энергию.
Пока действия, на которые способны биороботы Xenobots, не могут похвастаться сложностью и многообразием. Тем не менее, новая технология является первым доказательством возможности создания живых перепрограммируемых машин. И в будущем такие машины могут быть изготовлены на заказ для выполнения разнообразных задач, таких, как очистка окружающей среды или выполнение действий внутри тела человека.
Отметим, что структура биороботов Xenobots, являющаяся одновременно и их программой, была разработана при помощи суперкомпьютерного кластера Deep Green. «Эволюционный алгоритм» придумал тысячи возможных вариантов структуры биороботов, а затем, используя моделирование, было определено, какая из структур наиболее подходит для выполнения поставленной задачи. Во время работы исследователи вырастили множество поколений самых успешных проектов биороботов, пока не был сделан окончательный выбор в пользу текущей структуры и формы.
Помимо основной структуры, исследователи собрали и успешно проверили биороботов других типов. Один из типов имел сквозное отверстие по центру, благодаря которому уменьшалось лобовое сопротивление при движении, что позволяло роботу двигаться быстрее или с прежней скоростью, но в более экономичном режиме. Еще одним из типов биороботов был биоробот, в теле которого был создан грузовой отсек, куда в будущем предполагается загружать груз лекарственных препаратов или что-то другое.
Одним из основных преимуществ биороботов Xenobots является их возможность к самозаживлению и самовосстановлению. Исследователи проверили эти способности, разрезав тела некоторых биороботов почти наполовину. Через какое-то время биороботам удалось полностью восстановиться, после чего они, как ни в чем не бывало, вернулись к выполнению основной задачи. Кроме этого, после выполнения поставленной задачи биороботы просто умирают, а их мертвые клетки разлагаются естественным и безопасным биологическим способом.
Создание биороботов Xenobots является большим шагом на пути создания искусственных форм жизни. В свое время ученым уже удавалось вырастить полусинтетические организмы, искусственные эмбрионы, бактерии с ДНК, имеющей две дополнительные пары оснований и многое другое. Но данный случай является первым, когда на свет появились совершенно новые биомашины, не имеющие даже близких аналогов в живой природе.
Источник: New Atlas
