En un asombroso nuevo avance que parece sacado directamente de las páginas de la ciencia ficción, los científicos han creado los primeros robots vivientes que pueden auto-replicarse. El equipo de biólogos e informáticos de la Universidad de Tufts, la Universidad de Vermont y la Universidad de Harvard ha publicado su investigación sobre robots vivientes en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences "me asombró", dijo Michael Levin, profesor de biología y director del Allen Discovery Center en la Universidad de Tufts, quien es coautor principal del estudio, informa CNN.
Los robots vivientes registran las experiencias a través de cambios de color. (Doug Blackiston / Tufts Now)
Los robots vivientes se conocen como xenobots: diminutas formas de vida de menos de un milímetro (0,4 pulgadas) de ancho que se crearon a partir de las células madre de las ranas africanas con garras (Xenopus laevis), de las que obtienen su nombre. Los híbridos máquina-animal que sus creadores dicen que son "una forma de vida completamente nueva", según lo informado por inews, fueron anunciados por primera vez por los científicos en 2020 después de que los experimentos demostraran que los xenobots podían moverse, trabajar juntos en grupos y curarse a sí mismos. Los robots vivientes de tercera generación (xenobots 3.0) pueden autopropulsarse usando piernas parecidas a pelos llamadas cilios, tienen la capacidad de registrar recuerdos y replicarse.
"Encontramos Xenobots que caminan. Encontramos Xenobots que nadan. Y ahora, en este estudio, hemos encontrado Xenobots que se replican cinemáticamente. Hemos descubierto que existe este espacio previamente desconocido dentro de los organismos o sistemas vivos, y es un espacio vasto", dijo el autor principal Joshua Bongard, según Mail Online.
Los métodos de IA diseñan automáticamente diversas formas de vida de candidatos a robots vivientes en simulaciones (fila superior) para realizar alguna función deseada. Luego, se crean diseños transferibles utilizando un juego de herramientas de construcción basado en celdas para crear sistemas vivos (fila inferior) con los comportamientos predichos. (Kriegman, S., Blackiston, D., Levin, M., Bongard, J. / CC BY 4.0)
Para hacer los xenobots, los científicos rasparon las células madre, células no especializadas que pueden convertirse en diferentes tipos de células, a partir de embriones de rana, y las dejaron incubar. No se realizó ninguna modificación genética.
"La mayoría de la gente piensa que los robots están hechos de metales y cerámica, pero no se trata tanto de sobre qué está hecho un robot, sino de lo que hace, que es actuar por sí solo en nombre de las personas. De esa manera, es un robot, pero también es claramente un organismo hecho de células de rana genéticamente no modificadas", dijo Bongard a CNN.
Los xenobots originales tenían forma esférica y estaban hechos de alrededor de 3000 células, que fueron cortadas y unidas por un microcirujano bajo un microscopio usando unas pinzas diminutas y un electrodo minúsculo. La forma fue especificada por software de inteligencia artificial (IA). Estos robots vivientes podían reproducirse, pero solo en raras ocasiones y solo en circunstancias específicas.
Luego, los investigadores probaron miles de millones de formas corporales, nuevamente utilizando IA, para hacer que los xenobots sean más efectivos en la autorreplicación. La computadora finalmente creó una forma de C que se parecía a Pac-Man del videojuego de la década de 1980.
Los robots vivientes individuales pudieron encontrar pequeñas células madre en una placa de Petri, reunir cientos de ellas dentro de su boca, ensamblarlas, comprimirlas y liberarlas de sus bocas en forma de Pac-Man. Estos "bebés" se convierten en nuevos xenobots que se ven y se mueven como sus padres. El proceso continúa mientras los bebés xenobots se reproducen.
En una rana Xenopus laevis, estas células generalmente se habrían convertido en piel, pero al ponerlas en un nuevo contexto, los científicos dicen que les han dado la oportunidad de reinventarse a sí mismas.
"Estas células tienen el genoma de una rana, pero, liberadas de convertirse en renacuajos, usan su inteligencia colectiva, una plasticidad, para hacer algo asombroso", dijo Levine al Mail Online.
Los grupos de robots vivientes pueden mover partículas en su entorno. (Captura de pantalla de YouTube / Tufts University)
Añadiendo la advertencia de que aún es muy pronto, los científicos creen que esta combinación de biología molecular e inteligencia artificial se puede utilizar en una amplia gama de usos, desde la limpieza del medio ambiente hasta la administración personalizada de medicamentos y la detección de células cancerosas. Según los investigadores del estudio, los robots vivientes podrían programarse para moverse a través de las arterias limpiando placa o a través de océanos limpiando microplásticos o químicos tóxicos. También podrían usarse para curar heridas, limpiar articulaciones artríticas y crear material de tejido para trasplantes de órganos.
Al abordar cualquier inquietud ética que pueda surgir sobre las máquinas autorreplicantes, el equipo dijo que los xenobots están completamente contenidos en el laboratorio y se extinguen fácilmente y están regulados por expertos en ética federales, estatales e institucionales. "Este es un sistema ideal para estudiar sistemas autorreplicantes. Tenemos un imperativo moral de comprender las condiciones bajo las cuales podemos controlarlo, dirigirlo, apagarlo, exagerarlo. Es importante, para la sociedad en su conjunto, que estudiemos y entendamos cómo funciona esto", dijo Bongard al Mail Online.
Queda por ver si esta fascinante nueva forma de vida podrá realizar alguna o todas las funciones importantes que prevén sus creadores. Pero no hay duda de que se trata claramente de un avance científico muy significativo.
Imagen de portada: los robots vivientes creados por científicos en un laboratorio que utilizan inteligencia artificial por computadora pueden nadar en líquidos golpeando pequeños pelos en su superficie. Fuente: Tufts University
Captura de pantalla de YouTube / Universidad de Tufts
Autor Sahir Pandey
Bawden, T. 2021. Scientists create world’s first reproducing robots as creators hail ‘entirely new life-form’. Disponible en: https://inews.co.uk/news/scientists-create-worlds-first-reproductive-robots-1325805
Chadwick, J. 2021. The first 'living robots' that can REPRODUCE: Microscopic organisms made from frog cells assemble 'babies' in their Pac Man-shaped mouths – in breakthrough that could one day be used to destroy cancer cells. Disponible en: https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-10254773/Scientists-build-living-robots-reproduce.html
Hunt, K. 2021. World's first living robots can now reproduce, scientists say. Disponible en: https://edition.cnn.com/2021/11/29/americas/xenobots-self-replicating-robots-scn/index.html