Amerikai tudósok felfedték, hogy a mesterséges intelligencia (MI) által tervezett első élő robotok, a xenobotok már képesek az önreprodukcióra. Ez egy csodálatos felfedezés, de vajon milyen előnyei és kockázatai lehetnek?
A Vermonti Egyetem, a Tufts Egyetem és a Harvard Egyetem tudósokból álló csapata olyan "élő robotokat" (úgynevezett xenobotokat) hozott létre, amelyek a biológiai szaporodás egy teljesen új folyamatában képesek önmagukat reprodukálni. Kutatásuk eredményeit nemrég publikálták a Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóiratban.
Először 2020-ban hoztak létre sikeresen Xenobotokat az afrikai karmos béka (Xenopus laevis) embrionális sejtjeiből. A tudósok azonban a mesterséges intelligencia segítségével nemrég felfedezték, hogy ezek az apró, számítógéppel tervezett organizmusok képesek utazni, sejteket (őssejteket) gyűjteni és saját magukban összeállítani a Xenobotokat. A "szájukban" néhány napos kihordási idő után az új Xenobotok ugyanúgy néznek ki és viselkednek, mint "szülőjük" - és képesek önmagukat is szaporítani, a végtelenségig.
Douglas Blackiston, PhD, a Tufts Egyetem vezető tudósa elmondta:
Az emberek már elég régóta úgy gondolják, hogy az élet minden szaporodási és sokasodási módját kidolgoztuk. De ez olyasmi, amit még soha nem figyeltek meg.
A csapat meglepődött, amikor látták, hogy az MI által tervezett biorobotok képesek egyszerű feladatok elvégzésére, de pozitívan megdöbbentek, amikor látták, hogy hamar megtalálták a módját annak, hogy spontán módon szaporodjanak. Úgy tűnik, hogy a génállomány, amint megszabadul a természetes iránymutatástól, hogy békává váljon, proaktívan új utat keres a virágzáshoz. Úgy tűnik, hogy a túléléshez vezető utak plaszticitása magának a sejtnek a lényegébe van kódolva. Beleértve a csapat szerint egy "kollektív intelligenciát" is.
A tanulmány egyik vezető szerzője, Sam Kriegman, PhD, a projekt mélységéről beszélt:
A tudomány által ismert egyetlen állat vagy növény sem replikálódik ilyen módon.
A projekthez az UVM Vermont Advanced Computing Core (Vermont Advanced Computing Core) mesterséges intelligencia programjának segítségére volt szükség. Ez az MI több milliárd testformát tesztelt szimulációban egy "evolúciós algoritmussal", hogy megtalálja azt az alakot, amely lehetővé teszi a sejtek számára, hogy hatékonyabbak legyenek az általuk "kinematikusnak" nevezett replikációban, amelyet korábban csak molekuláris szinten figyeltek meg, de sejtszinten még soha. A mesterséges intelligencia egy olyan végső alakra jutott, amely nyilvánvalóan a "Pac-Man" videojátékra hasonlít.
"A megfelelő tervezéssel - spontán módon önreprodukálódnak" - mondta Josh Bongard, PhD, a Vermonti Egyetem informatikusa, a kutatás társvezetője.
Ez a kulcsa annak, ami a kísérlet nagyobb áttörésének tűnik: a lehetőségek látszólagos változatossága a szimpla különálló sejteken belül. Olyan mintákat vesznek fel, amelyek némi egyszerű módosítással (jelen esetben azzal, hogy a sejteket pac-man-száj kialakítására utasítják) követik az összetettebb organizmusok viselkedését. Hirtelen szaporodni kezdenek. Ez a felfedezés jelentős alkalmazást jelent a biológia, az evolúció, a kémia, a mérnöki tudományok, az informatika és még sok más területen.
A Jurassic Parkot idézve: "Az élet utat tör magának". Vagy, ahogy a tanulmányban is találóan idézik: "az élet meglepő viselkedési formákat rejt a felszín alatt, amelyek csak arra várnak, hogy felfedezzük őket". A variáció lehetőségei, illetve a képességek programozható komplexitása ekkor egy hatalmas és hátborzongatóan új terepnek tűnik. Bongard így fogalmaz:
Felfedeztük, hogy van ez a korábban ismeretlen terület az organizmusokon, illetve az élő rendszereken belül, és ez egy hatalmas terület.
Mit tehet még egy Xenobot, egy egyszerű változtatással? Milyen alkalmazási lehetőségei vannak számunkra, emberek számára?
Mint általában, ez egy kétélű kard: a potenciális pozitívumok jelentősek, de egyszerre hordoz nagy ígéretet és nagy kockázatot. A csapat azonban bizakodó.
Bongard úgy véli, hogy a világjárványok vagy az ökoszisztéma károsodása aggasztóbb kockázatot jelent, mint a felfedezésük. Ezt mondta a Covid vakcina válaszával kapcsolatban: "Ez egy ideális rendszer az önreprodukáló rendszerek tanulmányozására. Erkölcsi kötelességünk megérteni, hogy milyen feltételek mellett tudjuk kontrollálni, irányítani, elfojtani, túlszaporítani... Nagyon fontos, hogy milyen gyorsan tudunk megoldásokat létrehozni. A xenobotoktól tanulva olyan technológiákat tudnánk kifejleszteni, amelyekkel gyorsan meg tudjuk mondani a mesterséges intelligenciának: "Szükségünk van egy biológiai eszközre, amely X-et és Y-t csinál, és elnyomja Z-t" - az nagyon hasznos lehetne. Ma ez rendkívül hosszú időbe telik."
A továbbiakban más alkalmazásokat is javasol: "Élő gépek bevetése alkalmas lehet a mikroműanyagok eltávolítására a vízfolyásokból vagy új gyógyszerek előállítására... Olyan technológiai megoldásokat kell létrehoznunk, amelyek ugyanolyan ütemben nőnek, mint a kihívások, amelyekkel szembe kell néznünk".
Bár aggasztó azt gondolni, hogy az emberiség és a természet a probléma-megoldás fegyverkezési versenyében áll egymással, úgy tűnik, hogy a kutatásnak a regeneratív gyógyászat szempontjából is lehetnek következményei. Ha ezzel a folyamattal meg lehetne mondani a sejteknek, hogyan viselkedjenek, akkor talán befolyásolni lehetne a születési rendellenességeket, a traumás sérüléseket, a rákot és az öregedést is.
A kockázat azonban ismét csak burkoltan jelenik meg. Ha az óceánt egy önreprodukáló eszközzel akarjuk bevetni a mikroműanyagok eltakarítására, vajon tényleg 100%-ig biztosak lehetünk-e abban, hogy nem lesz előre nem látható káros hatás? A múltban már kipróbálták a "solution-organisms" bevezetését (élő szervezetek adott célra történő alkalmazása azok egy bizonyos előnyös tulajdonságára alapozva) - gyakran azzal a katasztrofális hatással, hogy az eredmény rosszabb lett, mint a probléma, amelyet orvosolni akartak.
Ettől függetlenül ez számunkra valójában azt jelenti, hogy van egy potenciális új technológiánk: egy biológiai eszköz, amelyet egy adott feladatra alakíthatunk. Akik általánosságban hisznek az "őrült tudósok kísérleteiben", azok számára nagyon izgalmas ez az új terület, akik pedig sci-fi rajongók, azok sokat olvastak már az önfejlesztő vagy önteremtő autonóm gépek problematikus lehetőségeiről. Egy biztos, csodák nincsenek, az éremnek mindig két oldala van, mivel a természet hajlamos alkudozni, így az evolúció minden egyes szakaszában új problémák és új előnyök merülnek fel.
A csapat egy sor reményt fűz ehhez a felfedezéshez. Hogy ezek a tervek reményt vagy borzalmat keltenek-e a világban, az sok mindentől függ. Egy biztos, meglepően új és csodálatos betekintést ad a teremtés mechanikájába.
