미국 과학자들이 자손을 낳을 수 있는 살아있는 로봇을 만들었습니다. 개구리 배아 세포를 기반으로 한 유기체는 이러한 세포에서 유사성을 수집 할 수 있음이 밝혀졌습니다. 이전에는 이러한 번식 메커니즘이 분자 수준에서만 관찰되었습니다. 연구원들은 바다에서 플라스틱을 수집하는 것부터 재생 의학에 이르기까지 다양한 작업에 제노봇을 사용할 것입니다.
2020년에 Vermont, Taft 및 Harvard 대학의 미국 생물학자들은 "살아 있는 로봇"인 제노봇을 만들었습니다. 이를 위해 그들은 아프리카 발톱 개구리(Xenopus laevis)의 배아 피부에서 만능 줄기 세포를 채취하여 식염수에서 키웠습니다. 세포는 회전 타원체 유기체로 병합되어 이동을 도운 외층에 섬모가 자랍니다.
컴퓨터 과학 교수이자 로봇 전문가인 조시 봉가드는 "대부분의 사람들은 로봇을 금속과 세라믹으로 만든 생물로 생각하지만 로봇이 만들어지는 것이 아니라 인간의 이익을 위해 독립적으로 행동하는 것"이라고 말했습니다. , 연구의 주저자 — 그런 의미에서 그것은 로봇이지만 유전자 변형 개구리 세포에서 만들어진 유기체이기도 합니다."
이제 동일한 연구자 그룹이 자신의 창조물이 번식할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 과학자들은 국립과학아카데미 회보(Proceedings of the National Academy of Scien) 저널의 기사에서 이 과정을 설명했습니다.ces.
제노봇에는 뉴런, 생식, 소화 및 기타 시스템이 없으며 주 후에 자연적으로 분해됩니다. "그들은 확실히 개구리로 자라지 않고 실제로 우리가 원하는 모양을 유지합니다."라고 Bongard는 말합니다. "그리고 그들은 평범한 개구리처럼 보이고 행동하지 않습니다."
제노봇도 개구리처럼 번식하지 않습니다. 동물과 식물은 유성 생식(수정 및 무성 생식)과 무성 생식을 할 수 있는 반면, 제노봇은 이전에는 유기체에서 관찰되지 않았던 운동학적 자기 복제에 의존합니다. 이는 분자에서만 가능합니다. 자기 복제에서 제노봇은 환경의 물질을 사용하여 자신의 복사본을 만듭니다.
자기 복제 장치의 개념은 세기 초에 제안되었지만 세기 후반에야 널리 보급되었습니다. 세기에는 자기 복제 세포, 자동 장치, 로봇, 심지어 달과 화성의 식민지화를 허용하는 공장을 만드는 데 전념하는 프로젝트가 시작되었습니다.
“분자의 운동학적 자기 복제는 물론 지구 생명체 초기에 중요했습니다. 그러나 우리가 현재 세포 그룹에서 관찰하는 이러한 형태의 복제가 생명의 기원에 어떤 역할을 했는지는 알 수 없습니다."라고 Bongard는 말합니다. 과학자들은 연못의 물과 개구리 배아의 세포가 담긴 페트리 접시에서 그들의 행동을 관찰함으로써 제노봇의 이러한 특성을 발견했습니다. 제노봇은 컵 안에서 이리저리 움직이며 다른 세포와 충돌하여 더미로 모았습니다. 더미가 충분히 크면(약 50개 세포) 새로운 제노봇을 형성했습니다. "자식"은 "선조"의 행동을 반복했지만 "손자"는 이미 너무 약해서 번식 할 수 없습니다.
"우리는 합성 다세포 응집체가 환경에서 분리된 세포를 기능적 자기 복제로 이동 및 압축함으로써 운동학적으로 스스로를 재생산할 수 있음을 발견했습니다."라고 과학자들은 씁니다. "이전에 어떤 유기체에서도 관찰되지 않았던 이러한 형태의 종의 보존은 수일 내에 자발적으로 발생하며 수천 년 동안 발전하지 않습니다."
이 연구의 공동 저자인 생물학 교수인 Michael Levin은 "정말 충격적이었습니다."라고 인정합니다. "개구리는 일반적으로 사용하는 번식 방식을 가지고 있지만, 배아의 나머지 부분에서 특정 세포를 분리하고 새로운 환경에서 자신을 찾는 방법을 알려준다면 개구리는 이동할 수 있는 새로운 방법을 찾을 뿐만 아니라 분명히 새로운 번식 방법"
이전에 식물이나 동물에서 관찰되지 않았던 운동학적 자기 복제가 유전적 변형 없이 일어날 수 있다는 것은 생물학적 생물이 환경에 얼마나 근본적이고 빠르게 적응하고 변화할 수 있는지를 보여주는 것이라고 연구자들은 설명합니다.
인공 지능 시뮬레이션에 따르면 제노봇에 팩맨 캐릭터와 같은 특정 모양이 주어지면 복제할 때 이를 재현합니다. 또한이 형태는 추가 자기 복제에 가장 성공적인 것으로 판명되었습니다. "입"은 배아 세포를 더미로 더 효율적으로 모으는 데 도움이되었습니다. 또한 제노봇은 예를 들어 전기 회로를 수리할 수 있는 것으로 밝혀졌습니다. 그러나 지금까지 이 결과는 실제 실험이 아니라 시뮬레이션을 기반으로 얻은 결과이기도 합니다.
과학자들은 제노봇이 수역에서 미세 플라스틱을 수집하는 것부터 의료 개입에 이르기까지 다양한 작업에 사용될 수 있을 것으로 기대합니다(예: 세포 재생을 가속화해야 하는 경우).
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