Các nhà khoa học Mỹ đã tạo ra những robot sống đầu tiên như các dạng sống, được gọi là xenobots, hiện có thể sinh sản nhưng theo cách chưa từng thấy ở thực vật và động vật.
Được hình thành từ các tế bào gốc của loài ếch có móng vuốt châu Phi (Xenopus laevis), xenobots có chiều rộng chưa đến một milimét (0,04 inch). Các đốm màu nhỏ này lần đầu tiên được tiết lộ vào năm 2020 sau khi các thí nghiệm cho thấy chúng có thể di chuyển, làm việc cùng nhau theo nhóm và tự chữa lành.
Giờ đây, các nhà khoa học đã phát triển chúng tại Đại học Vermont, Đại học Tufts và Viện Kỹ thuật Lấy cảm hứng Sinh học của Đại học Harvard, họ đã phát hiện ra một hình thức sinh sản hoàn toàn mới khác hẳn so với bất kỳ động vật hoặc thực vật nào mà khoa học biết đến.
Michael Levin, giáo sư sinh học và giám đốc Trung tâm Khám phá Allen tại Đại học Tufts, đồng tác giả của nghiên cứu mới cho biết: “Tôi vô cùng kinh ngạc về điều đó. Ếch có cách sinh sản mà chúng thường sử dụng nhưng khi ... giải phóng (các tế bào) khỏi phần còn lại của phôi thai và cho chúng cơ hội tìm ra cách để ở trong một môi trường mới, chúng không chỉ nghĩ ra tìm ra một cách mới để di chuyển, nhưng chúng cũng tìm ra một cách mới để tái tạo".
-
- Các xenobots bố mẹ hình chữ C thu thập và nén các tế bào gốc lỏng lẻo lại với nhau thành từng đống để có thể trưởng thành thành con cái. (Ảnh chụp màn hình)
Robot hay sinh vật?
Tế bào gốc là những tế bào không chuyên biệt, có khả năng phát triển thành các loại tế bào khác nhau. Để tạo ra xenobots, các nhà nghiên cứu đã cạo các tế bào gốc sống từ phôi ếch và ủ chúng trong môi trường đặc biệt. Không có thao tác nào liên quan đến gen.
Josh Bongard, một giáo sư khoa học máy tính và người máy tại Đại học Vermontcho biết: “Hầu hết mọi người nghĩ về robot được làm bằng kim loại và gốm sứ nhưng không phải rô bốt được làm từ gì mà là những gì nó làm, hành động của chính nó thay thế cho con người”.
"Theo cách đó, nó là một robot nhưng nó cũng rõ ràng là một sinh vật được tạo ra từ tế bào ếch chưa biến đổi gen".
Bongard cho biết họ phát hiện ra rằng các xenobots, ban đầu có hình cầu và được tạo ra từ khoảng 3.000 tế bào, có thể tái tạo. Nhưng điều đó hiếm khi xảy ra và chỉ trong những trường hợp cụ thể. Ông cho biết các xenobots đã sử dụng "sự sao chép động học" - một quá trình được biết là xảy ra ở cấp độ phân tử nhưng chưa từng được quan sát ở quy mô toàn bộ tế bào hoặc sinh vật.
Với sự trợ giúp của trí thông minh nhân tạo, các nhà nghiên cứu sau đó đã thử nghiệm hàng tỷ hình dạng cơ thể để làm cho các xenobots có hiệu quả hơn trong việc tái tạo kiểu này. Siêu robot có hình chữ C giống Pac-Man, trò chơi điện tử những năm 1980. Họ phát hiện ra rằng có thể tìm thấy các tế bào gốc cực nhỏ trong một đĩa petri, thu thập hàng trăm tế bào trong số chúng, và vài ngày sau, bó tế bào này trở thành xenobots mới.
Bongard cho biết: "AI đã không lập trình những robot này theo cách chúng ta thường nghĩ về việc viết mã. Nó đã tự định hình để tạo ra hình dạng Pac-Man này".
"Về bản chất, hình dạng là chương trình. Hình dạng ảnh hưởng đến cách các xenobots hoạt động để khuếch đại quá trình vô cùng đáng ngạc nhiên này".
Xenobots là công nghệ rất sơ khai - hãy nghĩ đến một chiếc máy tính những năm 1940 - và chưa có bất kỳ ứng dụng thực tế nào. Tuy nhiên, sự kết hợp giữa sinh học phân tử và trí tuệ nhân tạo này có thể được sử dụng trong một loạt các nhiệm vụ trong cơ thể và môi trường. Điều này có thể bao gồm những việc như thu thập vi nhựa trong đại dương, kiểm tra hệ thống rễ và thuốc tái tạo.
Mặc dù triển vọng về công nghệ sinh học tự tái tạo có thể gây lo ngại, các nhà nghiên cứu nói rằng các cỗ máy sống hoàn toàn kiểm soát trong phòng thí nghiệm và dễ dàng bị dập tắt, vì chúng có thể phân hủy sinh học và được các chuyên gia đạo đức quản lý.
Nghiên cứu được tài trợ một phần bởi Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến Quốc phòng, một cơ quan liên bang giám sát sự phát triển của công nghệ cho quân sự.
Bongard nói: “Có rất nhiều điều có thể thực hiện được nếu chúng ta tận dụng tính dẻo dai và khả năng giải quyết vấn đề của tế bào”.
Ngọc Mai
(t/h)
