En bemærkelsesværdig kombination af kunstig intelligens (AI) og biologi har produceret verdens første 'levende robotter'.
For nylig publicerede et team af robotbyggere og forskere deres opskrift på en ny livsform kaldet xenobot skabt af stamceller.
Termen 'xeno' kommer fra de afrikanske sporefrø-celler (Xenopus laevis), som forskerne har brugt til at skabe dem.
Én af forskerne beskriver skabningerne som: '... hverken en traditionel robot eller en kendt dyreart', men 'en ny artefakt-klasse: en levende programmerbar organisme'.
Blot én millimeter store
Xenobotterne, som består af 500-1.000 levende celler, er ikke mere end én millimeter store.
De har forskellige enkle faconer, blandt andet har nogle af dem korte, kraftige 'ben' og kan bevæge sig i lineær eller cirkulær retning, samles og handle kollektivt samt flytte små objekter.
Ved hjælp af energi fra deres egne celler kan de leve i op til 10 dage.
Selvom disse 'rekonfigurerbare biomaskiner' på sigt hverken sætter menneskers, dyrs eller miljøets helbred i fare, rejser de både juridiske og etiske spørgsmål.
Mærkelig ny skabning
Forskerholdet brugte en supercomputer til at teste tusindvis af tilfældige designs af simple levende ting, der kan udgøre særlige opgaver.
Computeren var programmeret med en 'evolutionær algoritme', der forudsiger, hvilke organismer der sandsynligvis vil være i stand til at udføre nyttige opgaver, såsom at bevæge sig efter et mål.
Efter udvælgelsen af de mest lovende designs forsøgte forskerne at genskabe de virtuelle modeller ved hjælp af hud- og hjerteceller, der blev syet sammen ved hjælp af mikrokirurgisk udstyr.
Hjertecellernes spontane sammentrækninger kan bruges som energi i maskinen, der driver den fremad.
Hele udviklingen af xenobotterne er banebrydende.
Selv om de bliver beskrevet som 'levende, programmerbare robotter', består de faktisk af biologisk, nedbrydeligt materiale.
Termen 'robot' bliver brugt, fordi xenobotterne kan konfigureres, så de antager forskellige faconer og former og programmeres til at gå målrettet mod visse objekter. De kan også udbedre skader på sig selv.
Mulige anvendelsesmuligheder
Xenobotterne kan potentielt bruges til mange ting.
- De kan muligvis bruges til at rense de forurenede verdenshave ved at indsamle mikroplast.
- De kan bruges til at rense trange, snævre rum for giftstoffer eller radioaktivt materiale.
- Xenobotter udstyret med 'tasker' kan muligvis bruges til at transportere medicin i menneskekroppen.
- Fremtidige versioner kan måske bygges af patientens egne celler, så de kan reparere vævsskader eller bruges i kræftbehandlingen.
Fordi de nye xenobotter ikke er skabt af metal, kemikalier eller plastik, men af biologisk, nedbrydeligt materiale, er det bedre for os, dyrene og naturen end teknologier fremstillet af plastik eller metal.
Udviklingen af biologiske 'robotter' kan øge vores forståelse af levende og robotsystemer.
De nye skabninger kan også være med til at åbne døren til at finde svar på nogle helt store mysterier - samt forbedre vores brug af kunstig intelligens.
\ Forskerzonen
Denne artikel er en del af Forskerzonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde.
Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.
Forskerzonen er støttet af Lundbeckfonden.
Juridiske og etiske spørgsmål
Xenobotterne rejser en række juridiske og etiske spørgsmål.
For ligesom de kan bruges målrettet i behandlingen af kræft, kan de også bruges til at kapre kroppens livsvigtige funktioner.
Nogle vil måske hævde, at det er unaturligt eller hovmodigt at skabe levende organismer, at vi 'leger' gud.
En mere tungtvejende bekymring er utilsigtet eller ondsindet brug, som vi har set i forbindelse med teknologier som kernefysik, kemi, biologi og kunstig intelligens.
For eksempel kan xenobotterne bruges til fjendtlige biologiske formål forbudt ved international lovgiving.
Mange og alvorlige risici
Vi risikerer, at mere avancerede xenobotter - især hvis de lever længere og formerer sig - potentielt bliver defekte og uberegnelige, og de udkonkurrerer andre arter.
I forbindelse med komplekse opgaver kan det blive nødvendigt, at xenobotterne har sensoriske nervesystemer, hvilket muligvis vil resultere i en slags bevidsthed.
En sansende programmeret organisme rejser yderligere etiske spørgsmål.
I 2019 vakte et Yale-studie stor debat om andre arters lidelser, da det lykkedes forskerne at genoprette en del af den cellebiologiske aktivitet i hjerner fra slagtede grise.
Styring af risici
Udviklerne af xenobotterne har med rette anerkendt behovet for debat omkring etikken af deres opfindelse.
Vi kan lære af skandalesagen over brugen af CRISPR i 2018, der rystede forskningsverdenen i sin grundvold.
En kinesisk forsker redigerede tvillingers DNA for at mindske risikoen for, at de på et senere tidspunkt blev smittte med HIV eller AIDS. I dag er den kinesiske forsker i fængsel.
Da CRISPR-teknologien blev udbredt, opfordrede en del eksperter til et globalt, midlertidigt forbud mod genomredigering af arvelige sygdomme. Andre hævdede, at fordelene opvejer risiciene.
Selv om enhver ny teknologi fortjener at blive overvejet uvildigt, rejser xenobotterne en række afgørende spørgsmål:
- Bør man udstyre xenobotterne med en biologisk kill switch, i tilfælde af at de bliver uregelige?
- Hvem bestemmer, hvem der har adgang til dem, og hvem der styrer dem?
- Hvad nu hvis vi en dag alle kan fremstille vores egne 'hjemmelavede' xenobotter? Bør vi indføre et midlertidigt forbud, indtil lovgivningen er på plads? Hvor meget skal loven bestemme?
Alt det vi tidligere har lært i forbindelse med fremskridt på andre forskningsområder kan hjælpe med at forvalte fremtidige risici samt få udbytte af de mulige fordele.
Vi har lang vej at gå
Udviklingen af xenobotterne har en række forskellige biologiske og robotiske fortilfælde.
Genteknologien har skabt genetisk modificerede mus, der bliver selvlysende ved UV-lys.
Designermikrober kan producere lægemidler og fødevareingredienser, der eventuelt kan erstatte husdyrhold.
I 2012 fremstillede forskere ved Harvard og Caltech en kunstig vandmand, lavet af silikone og levende celler fra en rottes hjertemuskel kaldet 'medusoid'.
Blomstrende forskningsfelter
Robotik og aktionsorienteret AI er blomstrende felter.
Nanobotter kan føre tilsyn med patienternes blodsukkerniveau og vil måske en dag være i stand til at rydde tilstoppede arterier.
Robotter kan inkorporere levende stof, som vi var vidne til, da ingeniører og biologer skabte en fiske-robot drevet af lysaktiverede celler.
I de kommende år vil vi uden tvivl se flere skabninger, der - ligesom xenobotterne - skaber både forundring og bekymring.
Og det er afgørende, at vi forbliver både åbne og kritiske.
Simon Coghlan og Kobi Leins hverken arbejder for, rådfører sig med, ejer aktier i eller modtager fondsmidler fra nogen virksomheder, der vil kunne drage nytte af denne artikel, og har ingen relevante tilknytninger. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
