Ни робот, ни животное: Ученые создали первый в истории живой, программируемый организм.

На этой неделе группа исследователей опубликовала свой рецепт создания новой формы жизни под названием ксеноботы. Эти существа сформированы из стволовых клеток, а термин «ксенобот» происходит названия от лягушачьих клеток (Xenopus laevis), используемых для их создания.

Один из исследователей охарактеризовал свое творение следующим образом: «это не робот в традиционном понимании этого слова, и не известный вид животного, но новый класс существ: живой, программируемый организм».

Ксеноботы в длину менее 1 мм и состоят из 500-1000 живых клеток. Они принимают различные простые формы, могут двигаться прямо и поворачиваться вокруг своей оси, объединяться, чтобы действовать сообща, и перемещать небольшие объекты. Используя собственную клеточную энергию, они могут прожить до 10 дней. Хотя эти «реконфигурируемые биомашины» могут значительно улучшить здоровье человека, животных и окружающей среды, их существование создает некоторые проблемы правового и этического характера.

Странное новое «существо»

Чтобы сконструировать ксеноботов, исследовательская группа использовала суперкомпьютер для тестирования тысяч случайных конструкций простых живых существ, которые могли бы выполнять определенные задачи. Компьютер был запрограммирован с помощью «эволюционного алгоритма» ИИ для предсказания того, какие организмы, вероятно, будут выполнять полезные задачи, например, движение к цели.

После выбора наиболее перспективных конструкций ученые попытались воспроизвести виртуальные модели их клеток лягушачьей кожи и сердца, которые вручную соединялись с помощью микрохирургических инструментов. Клетки сердца в этих конструктах, изготовленных по индивидуальному заказу, сжимались и расслаблялись, приводя организм в движение.

Несмотря на то, что их называют «программируемыми живыми роботами», на самом деле они полностью органические и состоят из живой ткани. Термин «робот» используется потому, что ксеноботы могут быть сконфигурированы в различные формы и запрограммированы на поиск определенных объектов. Они также могут восстановить себя после повреждения.

Возможное применение

Ксеноботы представляют большую ценность. Некоторые предполагают, что они могут быть использованы для очистки наших загрязненных океанов путем сбора микропластика. Аналогичным образом они могут быть использованы для проникновения в замкнутые или опасные зоны с целью удаления токсинов или радиоактивных материалов. Ксеноботы, сконструированные с тщательно продуманными емкостями, могут доставлять лекарства в человеческий организм.

В будущем ксеноботы могут быть изготовлены из клеток пациента для восстановления тканей или борьбы с раковыми заболеваниями. Будучи биоразлагаемыми объектами, ксеноботы будут иметь преимущество перед технологиями, изготовленными из пластика или металла. Дальнейшее развитие биологических «роботов» могло бы ускорить наше понимание живых и роботизированных систем. Жизнь невероятно сложна, поэтому манипулирование живыми существами может раскрыть некоторые тайны жизни и улучшить использование ИИ.

Правовые и этические вопросы

И наоборот, существование ксеноботов ставит перед нами проблемы правового и этического характера. Точно так же, как они могут помочь в борьбе с раковыми заболеваниями, они могут быть использованы для захвата жизненных функций в злонамеренных целях.

Некоторые утверждают, что искусственное создание живых существ противоестественно, высокомерно или связано с «игрой в Бога». Более насущной проблемой является непреднамеренное или злонамеренное использование, пример которого мы уже встречали в области технологий, таких как ядерная физика, химия, биология и искусственный интеллект.

Ксеноботы могут стать как спасениям для больных, так и страшным биологическим оружием.

Более совершенные ксеноботы будущего, особенно те, которые окажутся долгожителями и будут быстро размножаться, в перспективе способны вытеснить и уничтожить другие виды. Для решения сложных задач ксеноботам может понадобиться сенсорная и нервная системы, что может привести к возникновению у них чувств. Чувствующий запрограммированный организм создаст дополнительные этические вопросы.

Управление рисками

Создатели ксенобота справедливо признали необходимость обсуждения этики их создания.

Скандал 2018 года по поводу использования CRISPR (позволяющего внедрить гены в организм) может послужить здесь поучительным уроком. Хотя цель эксперимента заключалась в снижении восприимчивости близнецов-девочек к ВИЧ-СПИДу, связанные с этим риски вызвали этические разногласия. Ученый, о котором идет речь, в результате оказался в тюрьме.

Когда CRISPR стал широко доступен, некоторые эксперты призвали ввести мораторий на редактирование геномов. Другие утверждали, что преимущества перевешивают риски.

Хотя каждую новую технологию следует рассматривать беспристрастно и исходя из ее достоинств, создание ксеноботов вызывает определенные существенные вопросы:

1)Должны ли у ксеноботов быть биологические выключатели-убийцы на случай, если они выйдут из-под контроля?

2)Должны ли у ксеноботов быть биологические выключатели-убийцы на случай, если они допустят ошибку?

3)Кто будет решать, кому можно доверить доступ к ботам, и контролировать их?

4)Что делать, если возможными станут «самодельные» ксеноботы? Должен ли существовать мораторий до тех пор, пока не будет создана нормативная база? В какой мере требуется регулирование?

Уроки, извлеченные в прошлом из достижений в других областях науки, могут помочь управлять будущими рисками, пожиная при этом возможные выгоды.

Созданию ксеноботов предшествовали различные биологические и роботизированные прецеденты. Генетическая инженерия создала генетически модифицированных мышей, которые флуоресцируют в ультрафиолетовом свете. Микробы-конструкторы могут производить лекарства и пищевые ингредиенты, которые в конечном итоге могут заменить животноводство. В 2012 году ученые создали искусственную медузу, называемую «медузоид», из крысиных клеток.

Также процветает и робототехника. Наноботы могут следить за уровнем сахара в крови людей и, в конечном счете, очистить забитые артерии.  В ближайшие годы мы уверены, что увидим больше таких творений, как ксеноботы. И когда мы это произойдет, мы должны здраво оценивать шансы и риски.

Доменная зона .bio создана в первую очередь для того, чтобы предоставить выделенное именное пространство для всех отраслей промышленности и бизнес-сегментов, чья деятельность связана с понятием «био».