Mënyra e krijimit të organizmave nga kompjuteri

Mënyra e krijimit të organizmave nga kompjuteri.

Një libër është bërë prej druri. Por nuk është pemë. Qelizat e ngordhura janë rivarrosur për të shërbyer një nevojë tjetër. Tani një ekip shkencëtarësh ka rigjeneruar qelizat e gjalla.  Të hequr nga embrionet e bretkosave dhe i ka grumbulluar ato në forma krejtësisht të reja të jetës. Këto “xenobots” të gjerë milimetër mund të lëvizin drejt një objektivi. Ndoshta të marr një ngarkesë (si një ilaç që duhet të bartet në një vend të veçantë brenda një pacienti)  dhe shërohen veten pasi të jenë prerë.

“Këto janë makina të reja për të jetuar”, thotë Joshua Bongard, një shkencëtar kompjuteri dhe ekspert i robotikës në Universitetin e Vermont. I cili bashkë-drejtoi studimin e ri. Ata nuk janë as një robot tradicional dhe as një specie e njohur e kafshëve. Eshtë një klasë e re e objekteve: një organizëm i gjallë, i programueshëm.

 

Krijesat e reja u krijuan në një super kompjuter në UVM.

Më pas u mblodhën dhe u testuan nga biologët në Universitetin Tufts. “Ne mund të imagjinojmë shumë aplikacione të dobishme të këtyre robotëve të gjallë.  Makinat e tjera nuk mund t’i bëjnë si kërkimi i komponimeve të këqija ose ndotja radioaktive, duke mbledhur mikroplastike në oqeanet, duke udhëtuar në arterie për të copëtuar pllakën.

Sistemet e jeteses pa leje.

Njerëzit kanë manipuluar organizmat për përfitimin e njeriut që nga të paktën agimi i bujqësisë. Redaktimi gjenetik është duke u bërë i përhapur, dhe disa organizma artificiale janë grumbulluar me dorë në vitet e kaluara – kopjimi i formave të trupit të kafshëve të njohura.

Por, ky studim, për herë të parë ndonjëherë, “harton makina plotësisht biologjike nga toka lart”, shkruan ekipi në studimin e tyre të ri.

Me muaj kohë përpunimi në grupin e super kompjuterave Deep Green në Core UVM’s Vermont Advanced Computing Core, ekipi – përfshirë autorin kryesor dhe studentin e doktoratës Sam Kriegman – përdori një algoritëm evolucionar për të krijuar mijëra dizajne kandidatësh për format e reja të jetës. Përpjekja për të arritur një detyrë të caktuar nga shkencëtarët – si lokomocioni në një drejtim – kompjuteri, pa pushim, do të grumbullojë disa qindra qeliza të simuluara në forma morale dhe forma trupore. Ndërsa programet drejtoheshin nga rregullat themelore në lidhje me biofizikën e asaj që mund të bëjnë lëkura e vetme bretkose dhe qelizat kardiake – organizmat më të suksesshëm të simuluar u mbajtën dhe rafinuan, ndërsa planet e dështuara u hodhën jashtë. Pas njëqind drejtimeve të pavarura të algoritmit, modelet më premtuese u zgjodhën për testim.

 

 

Të mbledhura në forma trupore që nuk u panë kurrë në natyrë, qelizat filluan të punojnë së bashku.

Qelizat e lëkurës formuan një arkitekturë më pasive, ndërsa kontraktimet dikur të rastit të qelizave të muskujve të zemrës u vunë në punë duke krijuar lëvizje të porositura përpara, të udhëhequr nga dizajni i kompjuterit, dhe u ndihmuan nga modele spontane të vetë-organizimit – duke lejuar që robotët të lëvizin e tyre.

Këta organizma të rikonfigurueshëm u treguan se ishin në gjendje të lëvizin në një mënyrë koherente – dhe të eksplorojnë mjedisin e tyre të rrjedhshëm për ditë ose javë, të mundësuar nga dyqanet e energjisë embrionale. Megjithëkëtë, ata dështuan, si beetles të rrëshqitur në kurriz.

Testet e mëvonshme treguan se grupet e xenobotëve do të lëviznin nëpër rrathë, duke shtyrë fishekët në një vendndodhje qendrore – spontanisht dhe kolektivisht. Të tjerët u ndërtuan me një vrimë nëpër qendër për të zvogëluar zvarritjen. Në versionet e simuluara të këtyre, shkencëtarët ishin në gjendje ta rigjenin këtë vrimë si një qese për të kryer me sukses një objekt. Eshtë një hap drejt përdorimit të organizmave të krijuar nga kompjuteri për shpërndarjen inteligjente të ilaçeve.

Teknologjitë e të jetuarit.

Shumë teknologji janë bërë prej çeliku, betoni ose plastike. Kjo mund t’i bëjë ata të fortë ose fleksibël. Por ato gjithashtu mund të krijojnë probleme ekologjike dhe shëndetësore të njeriut, si përhumbja në rritje e ndotjes plastike në oqeane dhe toksiciteti i shumë materialeve sintetike dhe elektronikës. Mangësia e indit të gjallë është se është e dobët dhe degjenerohe. Kjo është arsyeja pse ne përdorim çelik. Por organizmat kanë 4,5 miliardë vjet praktikë në rigjenerimin e vetvetes dhe të vazhdojnë për dekada. Dhe kur ata ndalojnë së punuari – vdekja – ata zakonisht ndahen në mënyrë të padëmshme. ”

Laptopi juaj është një teknologji e fuqishme. Por provoni ta shkurtoni në gjysmë. Nuk funksionon aq mirë. Në eksperimentet e reja, shkencëtarët prenë xenobot dhe vëzhguan se çfarë ndodhi. Ne e prerë robotin pothuajse në gjysmë dhe ai shtrëngon veten mbrapa dhe vazhdon të vazhdojë,” thotë Bongard. “Dhe kjo është diçka që nuk mund ta bësh me makinat tipike.”

Plasaritje e Kodit.

Të dy Levin dhe Bongard thonë se potenciali i asaj që ata kanë mësuar në lidhje me mënyrën se si qelizat komunikojnë dhe lidhen, shtrihet thellësisht në shkencën llogaritëse dhe në kuptimin tonë të jetës. Pyetja e madhe në biologji është të kuptojmë algoritmet që përcaktojnë formën dhe funksionin. Gjenomi kodifikon proteinat, por aplikacionet transformuese presin zbulimin tonë se si ai pajisje u lejon qelizave të bashkëpunojnë drejt bërjes së anatomive funksionale në kushte shumë të ndryshme.

Tronditjet në të ardhmen.

Shumë njerëz shqetësohen për pasojat e ndryshimit të shpejtë teknologjik dhe manipulimeve biologjike komplekse. Kjo frikë nuk është e paarsyeshme. Kur fillojmë të rrëmbehemi me sisteme komplekse që nuk i kuptojmë, do të marrim pasoja të paqëllimta. Shumë sisteme komplekse, si një koloni milingonash, fillojnë me një njësi të thjeshtë – milingonën – nga e cila do të ishte e pamundur të parashikoni formën e kolonisë së tyre ose si mund të ndërtojnë ura mbi ujë me trupat e tyre të ndërlidhur.

 

Nëse njerëzimi do të mbijetojë në të ardhmen, ne duhet të kuptojmë më mirë sesi pronat komplekse.

Në një farë mënyre, dalin nga rregulla të thjeshta. Pjesa më e madhe e shkencës është e përqendruar në “ontrollin e rregullave të nivelit të ulët. Ne gjithashtu duhet të kuptojmë rregullat e nivelit të lartë. ?”

 

Me fjalë të tjera, “ky studim është një kontribut i drejtpërdrejtë për të marrë një dorezë mbi atë që njerëzit kanë frikë, e cila është pasoja të paqëllimta, qoftë nëse me ardhjen e shpejtë të veturave që drejtojnë vetveten, ndryshimi i gjeneve për të fshirë tërësisht linjat e viruseve, ose shumë sisteme të tjera komplekse dhe autonome që do të formësojnë gjithnjë e më shumë përvojën njerëzore.