Roboty są teraz w stanie się replikować. Co to oznacza dla ludzkości?


twitter 11 e1638806334701

Naukowcy z USA ujawnili, że pierwsze w historii żywe roboty zaprojektowane przez Sztuczną Inteligencję, ksenoboty, mogą się samoreplikować. Jest to wspaniałe odkrycie, ale jakie są jego potencjalne korzyści i zagrożenia?

Zalety i zagrożenia

Zespół naukowców z University of Vermont, Tufts University i Harvard University stworzył "żywe roboty" (zwane ksenobotami), które mogą się rozmnażać w zupełnie nowym procesie rozmnażania biologicznego. Wyniki swoich badań opublikowali niedawno w Proceedings of the National Academy of Sciences.

Po raz pierwszy udało im się stworzyć Xenoboty w 2020 r. z komórek embrionalnych afrykańskiej żaby szponiastej (Xenopus laevis). Ale z pomocą sztucznej inteligencji naukowcy odkryli ostatnio, że te maleńkie, zaprojektowane komputerowo organizmy mogą podróżować, gromadzić komórki (luźne komórki macierzyste) i składać własne Xenoboty wewnątrz siebie. Po kilkudniowym okresie ciąży w ich "ustach", nowe Xenoboty wyglądają i zachowują się tak samo jak ich "rodzice" - i mogą się również replikować, ad infinitum.

Przez długi czas ludzie myśleli, że opracowaliśmy wszystkie sposoby, w jakie życie może się rozmnażać lub replikować. Ale to jest coś, co nigdy wcześniej nie zostało zaobserwowane. - (Douglas Blackiston, PhD, starszy naukowiec na Uniwersytecie Tufts)

 

Zespół był zdumiony, gdy zobaczył, że bio-boty zaprojektowane przez SI są zdolne do wykonywania prostych zadań, ale był pozytywnie zszokowany, gdy zobaczył, że wkrótce znalazły sposób na spontaniczne rozmnażanie. Wygląda na to, że genom, po uwolnieniu się od naturalnego projektu, aby stać się żabą, szuka proaktywnego nowego sposobu na rozkwit. Plastyczność dróg do przetrwania wydaje się być zakodowana w istocie samych komórek. W tym, według zespołu, "zbiorowa inteligencja".

Główny autor badania, Sam Kriegman, PhD, mówił o głębi projektu: "Żadne znane nauce zwierzę ani roślina nie replikuje się w ten sposób".

Projekt wymagał pomocy programu AI w UVM's Vermont Advanced Computing Core. Ta SI przetestowała miliardy kształtów ciała w symulacji za pomocą "algorytmu ewolucyjnego" w celu znalezienia kształtu, który pozwolił komórkom być bardziej efektywnymi w tym, co nazywają "kinematyczną" replikacją, która wcześniej była obserwowana tylko na poziomie molekularnym, a nigdy wcześniej na poziomie komórkowym. SI ustaliła ostateczny kształt, który najwyraźniej przypomina grę wideo "Pac-Man".

 

 

"Z odpowiednim projektem - będą spontanicznie samoreplikować", mówi Josh Bongard, PhD, informatyk z University of Vermont, który współkierował badaniami. 

To jest klucz do tego, co wydaje się być największym przełomem tego eksperymentu: pozorna różnorodność możliwości w obrębie prostych pojedynczych komórek. Przyjmą one wzorce, które naśladują zachowanie bardziej złożonych organizmów, z pewnym prostym podrasowaniem (w tym przypadku, poprzez poinstruowanie komórek, aby przyjęły usta pac-mana). Nagle zaczynają się rozmnażać. To odkrycie ma znaczące zastosowanie w biologii, ewolucji, chemii, inżynierii, informatyce i wielu innych dziedzinach.

Cytując Jurassic Park: "życie znajdzie sposób". Lub, jak jest bardziej trafnie zacytowane w samym badaniu: "życie kryje zaskakujące zachowania tuż pod powierzchnią, czekając na odkrycie".

Uszkodzenie ekosystemu

Możliwości zmienności, czy też złożoność zdolności, które można zaprogramować, wydają się być ogromnym i niesamowitym nowym krajobrazem. Bongard mówi na ten temat: "Odkryliśmy, że istnieje ta nieznana wcześniej przestrzeń wewnątrz organizmów, czy systemów żywych, i jest to przestrzeń ogromna."

Więc, co jeszcze może zrobić Xenobot, dzięki prostej modyfikacji? Jakie są jego zastosowania dla nas, ludzi?

Jak zwykle jest to miecz obosieczny: potencjalne pozytywy są znaczące, ale niesie to ze sobą zarówno wielkie obietnice, jak i wielkie ryzyko. Zespół jest jednak pełen nadziei.

Bongard uważa, że pandemia lub uszkodzenie ekosystemu stanowią bardziej niepokojące ryzyko niż ich odkrycie. Miał to do powiedzenia w odniesieniu do reakcji na szczepionkę Covid: "Jest to idealny system, w którym można badać systemy samoreplikujące się. Mamy moralny imperatyw, by zrozumieć warunki, w jakich możemy je kontrolować, kierować nimi, oblewać, wyolbrzymiać... Szybkość, z jaką możemy tworzyć rozwiązania, ma ogromne znaczenie. Jeśli uda nam się opracować technologie, ucząc się od ksenobotów, dzięki którym będziemy mogli szybko powiedzieć SI: "Potrzebujemy biologicznego narzędzia, które robi X i Y oraz tłumi Z" - może to być bardzo korzystne. Dziś zajmuje to niezmiernie dużo czasu."

Użycie maszyn pod napięciem

Dalej sugeruje on inne zastosowania: "wdrożenie żywych maszyn do wyciągania mikroplastiku z dróg wodnych lub budowania nowych leków... Musimy stworzyć rozwiązania technologiczne, które będą rosły w tym samym tempie, co wyzwania, przed którymi stoimy".

Chociaż niepokoi myśl, że ludzkość i natura są zaangażowane w wyścig zbrojeń problem/rozwiązanie, wydaje się, że badania mogą mieć wpływ na medycynę regeneracyjną. Jeśli dzięki temu procesowi będziemy mogli powiedzieć komórkom, jak mają się zachowywać, to być może uda się wpłynąć na wady wrodzone, urazy traumatyczne, raka i starzenie się.

Ponownie jednak ryzyko jest domniemane. Jeżeli chcą Państwo zasiać w oceanie samoreplikujące się narzędzie do oczyszczania z mikroplastiku, czy naprawdę można mieć 100% pewności, że nie wystąpią nieprzewidywalne negatywne skutki? W przeszłości próbowano już wprowadzać "organizmy-rozwiązania" - często z katastrofalnym skutkiem w postaci rozwiązania gorszego niż problem, który miało rozwiązać.

Niezależnie od tego, co to tak naprawdę dla nas oznacza, to fakt, że mamy potencjalnie nową technologię: biologiczne narzędzie, które może być stworzone do konkretnego zadania. Osobiście uważam tę perspektywę za ekscytującą, ponieważ zazwyczaj jestem jednym z tych, którzy odważnie popierają "eksperymenty szalonych naukowców" (wciąż czekam, aż genetycy przywrócą mamuta wełnistego lub tasmańskiego). tygrys). Jednak jako fan science fiction zdaję sobie sprawę z drugiej strony, z problematycznych możliwości samodoskonalenia lub samokreowania się autonomicznych maszyn. Cudowne rozwiązania zdarzają się bardzo rzadko, bo natura woli się targować, a z każdym etapem ewolucji pojawiają się nowe problemy i nowe zalety.

Z tym odkryciem zespół wiąże szereg nadziei. To, czy te projekty wzbudzają w czytelniku nadzieję czy przerażenie, zależy od jednostki. I niezależnie od tego, jest to wspaniały wgląd w mechanikę tworzenia.