Hrajeme si na Bohy? Vědci vytvořili první roboty z živých buněk

Vědcům se zatím podařilo vytvořit živé stroje z žabích spermií. Věří ale tomu, že pokud použijí buňky savců, budou moci xenoboti přežít i na suchu. Časem si také vytvoří vlastní nervový systém a smysly. Budou žít.

Hranice mezi realitou a science-fiction přestává existovat. Zapomeňte na roboty, které známe z vědeckofantastických filmů. První Terminátor, androidi ze Star Treku, Hvězdných válek nebo z Vetřelce vypadali jako lidé, ale uvnitř to byly stále stroje. To, co vytvářejí vědci dnes, je za hranicí fantazie většiny tvůrců vědeckofantastických románů. Na světě jsou miniaturní biologické stroje – první zárodky budoucích robotů z masa a kostí. A také s vlastním mozkem, myšlením a schopností vnímat svět.

„Jedná se o úplně nové formy života, které na Zemi nikdy předtím neexistovaly,“ říká Joshua Bongard, počítačový vědec a odborník na robotiku na univerzitě ve Vermontu, který vedl celý výzkum. „Nejedná se o tradičního robota ani o známý druh zvířete. Je to nová třída: živý, programovatelný organismus.“

Vědci použili pro vývoj prvních biologických robotů buňky z žáby drápatky vodní (podrobnosti zde:). Poskládali z nich několik variant miniaturních robotů – takzvaných xenobotů (drápatka vodní je latinsky Xenopus laevis – proto “xenoboty”). Ti nejsou velcí ani jeden milimetr. Díky končetinám jsou schopní pohybu ve vodě a dosud nejúspěšnější verze má i jakýsi vak, v němž může nést náklad.

K urychlení vývoje robotů používají vědci superpočítač Deep Green, který dokáže dopředu nasimulovat vývoj organismů na stovky generací dopředu. Z nich pak vybírá ten nejlepší postup a nejvhodnější modely dál rozvíjí podle zadaných požadavků. Celý vývoj se tak neuvěřitelným způsobem urychluje. To, co by v přírodě trvalo miliony let, je zde bezchybně navrženo během pár hodin.

organický robot o průměru 650 – 750 mikronů – o něco menší než špendlíková hlavička. 
(Zdroj: Douglas Blackiston, Tufts University.)

Vědci se nyní chystají xenoboty zvětšovat a dál rozvíjet. „Jsou teď velice drobní, ale náš plán spočívá v tom, nechat je vyrůst,“ říká spoluzakladatel výzkumu Michael Levin. Vědec věří, že nebude problém tyto organismy upravit tak, aby měly i cévy, nervový systém i senzorické buňky, které vytvoří jednoduché oči. Díky nim by měly být schopné vnímat okolní svět a také na něj reagovat. Když se použijí buňky z embryí savců, mohl by organismus přežít i mimo vodu, na souši. Co bude následovat, je i podle vědců jen velmi obtížné odhadnout. Výzkum v žádném případě nehodlají zastavit. Jednoho dne tak do našeho biologického auta budeme tankovat místo benzinu nebo nafty směs vysoce výživných proteinů.

Xenoboty mohou v těle opravovat cévy nebo nosit léky

Ale zpátky do současnosti, tedy na úplný začátek celého výzkumu. První biologické stroje jsou úplně miniaturní. Vzniklo jich zatím jen několik variant. Tou neúspěšnější je dvounohá verze s končetinami v místě, kde bychom čekali hrudník. Něco jako žabí pulec necelý milimetr dlouhý. Existuje ale i prototyp, který má v těle otvor, do něhož je možné uložit náklad.

Současné verze xenobotů zatím vydrží naživu jenom týden a ještě je neumíme naprogramovat úplně podle našich představ, ale jejich možné využití je i v této miniaturní verzi takřka nekonečné. Ve velkých množstvích by mohly být nasazeny například k čištění oceánů od mikroplastů. Mohly by také v přírodě vyhledávat a likvidovat toxické materiály, nebo by mohly být použité v lékařství. Jedna verze xenobotů by mohla například čistit cévy a zabraňovat tak nebezpečí jejich ucpání snižovat riziko infarktu, jiný druh by mohl dopravovat léčiva na přesně určená místa v těle.

„Je nemožné předvídat, jaké aplikace tu budou pro nové technologie, takže teď můžeme jenom hádat,“ říká Joshua Bongard.

Oproti klasickým robotům, kteří jsou z plastu nebo z kovu, mají organické stroje své výhody. “Organismy mají 4,5 miliardy let praxe s regenerací a mohou žít celá desetiletí. A když přestanou pracovat, přichází smrt. Obvykle se neškodně rozloží. Bez dalšího znečištění,” upozorňuje Bongard.

Zatím xenoboty vydrží sedm dní a s tím se také zřejmě počítá u medicínských verzí – když splní úkol, rozloží se podobně jako kožní buňky. Po dobu svého života se ale xenoboty, už nyní, v ranné fázi vývoje, umí samy opravovat. „Robota jsme rozkrojili téměř na polovinu a on se sám spojil a pokračoval,“ říká Bongard. “A to je něco, co s typickými stroji dělat prostě nemůžete,” dodává.

Budoucnost je tedy poměrně jasná. Pokud použiji přirovnání k biologickému vozu z prvního odstavce, potom se auta nebudou vyrábět, ale pěstovat v jakýchsi líhních.

Výzkum financovala DARPA, na řadě je etika

Celý výzkum byl financovaný americkou armádou, konkrétně agenturou DARPA, která podporuje nejmodernější technologie v zájmu spojených států. Na místě je tedy probrat etický problém xenobotů. Zvlášť když vědci přiznávají, že budoucí verze budou mít nervový systém, a tedy i schopnost vnímat svět.

„Pro mě je důležité, že je výzkum veřejný, takže se o tom jako společnost můžeme bavit a politici se pak rozhodnou, jaká cesta je nejlepší,“ řekl například Sam Kriegman z Vermontské univerzity deníku The Guardian. Že by xenoboti mohli představovat hrozbu pro lidstvo, si autor evolučního algoritmu z Vermont Advanced Computing Core nepřipouští: „Když se podíváte na video, je jen těžké se bát, že by nám tyhle stroje měly někdy v dohledné době vládnout.”

Mnoho lidí se obává důsledků rychlých technologických změn a složitých biologických manipulací. „Ten strach není nepřiměřený,“ přiznává Michael Levin z Centra pro regenerativní a vývojovou biologii. “Když si začneme pohrávat se složitými systémy, kterým nerozumíme, dostaneme nezamýšlené důsledky.” Spousta složitých systémů, jako například mravenčí kolonie, začíná jednoduchou jednotkou. Mravencem.

“Ale když se na mravence podíváme nedokážeme odhadnout, jak bude vypadat mraveniště. Pokud má lidstvo přežít do budoucnosti, musíme lépe porozumět tomu, jak ovládat složité systémy,” říká Levin. Věda se podle něj zaměřuje především na “kontrolu pravidel na nízké úrovni. Musíme také rozumět pravidlům na vysoké úrovni,” říká. “Pokud bychom chtěli mraveniště se dvěma vrcholy místo jednoho, jak máme změnit myšlení jednoho mravence? Nemáme tušení.“

Současný výzkum by podle něj mohl odhalit “software”, nebo jinak řečeno “program života”. Pokud by se to vědcům podařilo, mohli by podle jeho slov vyřešit takové problémy, jako porodní defekty nebo rakovinu.

Sdílejte:


čtěte také: