30.11.2021
Мария Осетрова
10
42 328

Живых роботов научили размножаться

7.5

Спроектированные искусственным интеллектом и собранные вручную ксеноботы — живые машины из эмбриональных клеток лягушки — теперь могут спонтанно воспроизводить самих себя.

Зрелый ксенобот (красный) собирает себе подобного (зеленый). / © Douglas Blackiston and Sam Kriegman
Зрелый ксенобот (красный) собирает себе подобного (зеленый). / © Douglas Blackiston and Sam Kriegman

Впервые ксеноботов (англ. xenobots) группа американских ученых представила в 2020 году. Для их создания использовали стволовые клетки, полученные из эмбрионов южноафриканской лягушки Xenopus laevis (отсюда и название роботов). Геном лягушки оставался неизменным, но клетки перепрограммировали: в эмбрионе из них получились бы клетки кожи, однако исследователи дали им шанс переосмыслить свое назначение. После инкубации около 3000 клеток соединяли вручную при помощи крошечного пинцета и еще более крошечного электрода. Созданные таким образом ксеноботы могли перемещаться в пространстве, находить заданные цели и восстанавливаться после повреждений.

В новой работе ученые наделили ксеноботов еще одним атрибутом живого, показав, что те могут создавать себе подобных. По сути, это совершенно новый способ размножения: «взрослые» ксеноботы собирают отдельные клетки, удерживая их вместе, а через несколько дней собранные «малыши» превращаются в полномасштабных ксеноботов. Ксеноботы используют так называемую кинематическую саморепликацию — процесс, который раньше наблюдали только на молекулярном уровне.

Видео о новом виде ксеноботов

Чтобы выяснить, какая форма ксеноботов лучше всего подходит для воспроизводства, ученые обратились к искусственному интеллекту. Запущенный на суперкомпьютере эволюционный алгоритм протестировал миллиарды форм тела ксеноботов — треугольники, квадраты, пирамиды, звездочки — и нашел ту, которая обеспечит наиболее эффективную кинематическую саморепликацию. На эту задачу у суперкомпьютера ушло несколько месяцев, в результате он остановился на С-образной форме, напоминающей «Пакмана» из одноименной игры. Затем ученые собрали роботов по предложенной компьютером схеме и показали, что новые ксеноботы могут успешно воспроизводить себя на протяжении нескольких поколений.

Авторы работы считают, что результаты их исследования могут иметь как теоретические, так и практические результаты: с одной стороны, с помощью ксеноботов можно глубже понять сам процесс размножения, а с другой — создавать живые машины для регенеративной медицины, разработки новых лекарств или даже сбора микропластика в воде.

Статья с результатами исследования опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Вчера, 13:43
Александр Березин

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

10 Комментариев

-
0
+
Вот вам мутации ковид 19 вот и чипирование контроль над человеком
-
0
+
Теперь, кроме ксенофобии, будет ещё и ксеноботофобия!
-
0
+
Вот он конец света существа которые будут жить на земле вместо людей . Не давайте им силы оставьте на уровне бактерий!
-
0
+
Назвали немного переделанные стволовые клетки "живыми машинами". И вот сенсация - "живые машины" размножаются. Ну капец блин, а что клетки вообще делали миллиарды лет вообще-то? Ученым бы не мешало освежить в памяти главу "Размножение клеток" из учебника биологии для 6-го класса.
    03.12.2021
    -
    0
    +
    В статье этот вопрос освещен мало, но думаю фишка в том что "немного переделанные стволовые клетки" поддаются управлению и могут выполнять задачи отличные от природных. К примеру доставлять лекарства к пораженным органам. И тут уже возникает другой вопрос "вам шашечки или ехать?"
Это закончится хорошо (самый популярный коммент с Реддита) Хочется конечно углубиться в тему
Вот оно - начало конца человечества!
    02.12.2021
    -
    0
    +
    Согласен. "с помощью ксеноботов можно создавать живые машины для регенеративной медицины" - вот так всё и начнётся, но потом он неожиданно мутирует и становится опасным не контролируимым вирусом😱)
01.12.2021
-
0
+
Офигеть
-
0
+
Жутко интересно!..

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: