Первый в мире «живой механизм» создан из клеток лягушки с помощью искусственного интеллекта - Гранит науки - 2020-01-27

Здравствуйте, у микрофона Марина Аствацатурян! «Живой механизм» - это то, что развилось из эмбриональных стволовых клеток лягушки под управлением компьютерного алгоритма. Хотя стволовые клетки происходят из африканской шпорцевой лягушки (вид Xenopus laevis), получившийся и описываемый ксенобот не похож ни на одно известное земноводное. Шарики диаметром в 1 мм состоят из живых тканей, которые биологи собрали в маленькие организмы, спроектированные компьютерными моделями. Подробности создания Первого Живого Механизма представлены в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences группой авторов под руководством информатика Сэма Кригмана (Sam Kriegman) из Университета Вермонта (University of Vermont) в Берлингтоне. «Это не робот в традиционном понимании и не животное какого-либо известного вида, это артефакт – продукт деятельности человека – нового класса: живой программируемый организм», поясняет соавтор работы Джошуа Бонгард (Joshua Bongard) также из Университета Вермонта. «Здесь нет внешнего контроля от какой-либо удаленной системы или биоэлектричества. Это автономный агент, аналогичный заводной игрушке», сказал Кригман в комментарии Live Science. Теоретически такие живые механизмы могут быть использованы для доставки лекарств внутрь организма пациента, пишет издание.

Для создания автономного ксенобота биологи заложили в компьютерную программу определенные ограничения, такие как максимальная мышечная сила тканей и способ передвижения в водной среде. Затем алгоритм произвел несколько поколений мини-организмов. Наиболее успешно функционирующие боты должны были «репродуцироваться» в пределах алгоритма. И точно так же, как работает эволюция в природе, менее успешные формы должны выбраковываться, то есть удаляться компьютерной программой. «В конце концов алгоритм смог предоставить нам варианты, которые можно было использовать на настоящих клетках. В этом и был прорыв», говорит Кригман. Для воплощения предложенной компьютером схемы жизненной формы авторы собрали вместе стволовые клетки лягушки – предшественники разных тканей, которые сразу же стали самособираться в трехмерные структуры, спланированные эволюционным алгоритмом. Клетки кожи обеспечивали удержание клеток ксеноботов вместе, а пульсирующая ткань сердечной мышцы, находящаяся в особых частях собранных «тел», толкала боты по воде в чашке Петри на протяжении нескольких дней и даже недель без дополнительных питательных веществ. Боты оказались способны к самопочинке при повреждении. «Мы разрезали живого робота пополам, а его клетки автоматически как бы застегнули это тело в прежнее состояние», пишут авторы. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».