Pokrok syntetického života: Xenoboti se naučili replikovat

Populární zombie strojky, poskládané ze živých žabích buněk, čili xenoboti, dostali od svých stvořitelů další dovednost. Teď se dovedou sami replikovat. Dospělí xenoboti sbírají jednotlivé žabí buňky a skládají z nich zárodky nových xenobotů. Ideální tvar xenobotů pro replikaci spočítala umělá inteligence, díky které připomínají Pac-Mana.

Xenobot ve tvaru Pac-Mana si dělá potomka. Kredit: Douglas Blackiston & Sam Kriegman.

Na samotném počátku roku 2020 jsme psali o xenobotech, podivuhodných nemrtvých strojcích z živých žabích buněk. Navrhl je superpočítač a představovaly doposud nevídanou umělou životní formu. Covid se v té době teprve plížil Wuhanem a svět si v blažené nevědomosti užíval letopočet, který na první pohled vypadal tak hezky.

Syntetičtí biologové si xenoboty očividně oblíbili a dál se jim věnovali. Odborníci amerických institucí University of Vermont, Tufts University a Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering xenoboty vylepšili a naučili je replikaci. Je to úžasné sledovat. Xenoboti plavou v Petrisce a sbírají jednotlivé buňky, které tvoří jejich těla. Když jich nashromáždí dost, tak v jejich „ústech“ vznikne zárodek nového xenobota. Vypadá to, jako když Pac-Man vyplivne tečku. Zárodek xenobota vyroste a sám pak shromažďuje nové buňky a vytváří nové xenoboty.

Logo. Kredit: Wyss Institute.

Jak se nechal slyšet jeden z vedoucích výzkumu, expert na počítače a roboty Joshua Bongard z University of Vermont, s vhodným designem se xenoboti samovolně replikují. Badatelům pomohla umělá inteligence, která běží na superpočítači Deep Green centra Vermont Advanced Computing Core.

Xenoboti vyzobávají buňky z prostředí. Kredit: Douglas Blackiston & Sam Kriegman.

Inteligence našla optimální tvar xenobotů, který jim umožnil zmíněnou replikaci. Jde o takzvanou „kinematickou“ replikaci, která je založena na pohybu zúčastněných objektů. Doposud jsme ji znali jen na úrovni molekul.

Podle Sama Kriegmana, který je v současnosti zaměstnán Tufts University a Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, jim inteligence doporučila právě Pac-Mana. Jak Kriegman přiznává, je to velice neintuitivní tvar. Je docela jednoduchý, ale lidského bioinženýra by nejspíš nenapadl, pokud by to nebyl nějaký Pac-Man fanatik.

Pro někoho jsou xenoboti vzrušujícím dotykem syntetické budoucnosti. Pro jiného je to biotechnologická noční můra schopná replikace. Bongard vnímá jejich milimetrové xenoboty především jako pozoruhodný model ke studiu samoreplikujících se systémů. Zrovna v době pandemie se nám takové věci mohou hodit. Slibné jsou také pro regenerativní medicínu. A kdo by si nechtěl hrát se zombie Pac-Manem?

Video: Xenobots: Building the First-Ever Self-Replicating Living Robots