Robot vivant qui peut s’auto-répliquer créé en première mondiale (vidéo)

Les chercheurs ont créé des robots constitués de cellules vivantes qui peuvent non seulement  accomplir des tâches,  mais aussi se reproduire – et ils se reproduisent d’une manière qu’aucune autre créature vivante ne fait.

Ces Xenobots, nommés d’après la grenouille africaine à griffes ( Xenopus laevis ), sont des formes de vie synthétiques annoncées pour la première fois en 2020 . Ils sont fabriqués à partir d’un mélange de cellules cutanées et de cellules musculaires cardiaques provenant des tout premiers stades des embryons de grenouille. Cependant, malgré leur génome, ce ne sont pas des grenouilles.

Un plan conçu par ordinateur a organisé ces cellules dans une configuration qui peut effectuer des tâches telles que déplacer, pousser ou transporter des objets. Comme indiqué dans les Actes de la National Academy of Science , avec le bon design, les Xenobots peuvent également se reproduire.

Ils le font par réplication cinématique. Cela a été observé au niveau moléculaire, mais jamais à cette échelle. Le travail montre que les cellules vivantes possèdent plus de comportements possibles que ce que nous avons découvert en étudiant le monde naturel.

« Les gens pensent depuis assez longtemps que nous avons élaboré toutes les façons dont la vie peut se reproduire ou se répliquer. Mais c’est quelque chose qui n’a jamais été observé auparavant », a déclaré le co-auteur, le Dr Douglas Blackiston, scientifique principal à l’Université Tufts qui a réuni les « parents » Xenobot, dans un communiqué de presse.

«Ce sont des cellules de grenouilles qui se répliquent d’une manière très différente de la façon dont les grenouilles le font. Aucun animal ou plante connu de la science ne se reproduit de cette manière », a ajouté l’auteur principal, le Dr Sam Kriegman, du Tuft’s Allen Center et du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de l’Université Harvard.

La version du Xenobot répliquant mourrait rapidement après s’être reproduite une fois. L’équipe est donc revenue à l’intelligence artificielle qu’elle utilise pour concevoir ces machines vivantes, chargeant l’IA de produire une version qui ne mourrait pas. L’IA a effectué des milliards de simulations pour arriver à la configuration qui a finalement fonctionné.

« Nous avons demandé au superordinateur de l’UVM [University of Vermont] de déterminer comment ajuster la forme des parents initiaux, et l’IA a proposé des conceptions étranges après des mois de travail, dont une qui ressemblait à Pac-Man », explique Kriegman. « C’est très peu intuitif. Cela a l’air très simple, mais ce n’est pas quelque chose qu’un ingénieur humain pourrait proposer. Pourquoi une toute petite bouche ? Pourquoi pas cinq ? Nous avons envoyé les résultats à Doug et il a construit ces Xenobots parent en forme de Pac-Man. Ensuite, ces parents ont construit des enfants, qui ont construit des petits-enfants, qui ont construit des arrière-petits-enfants, qui ont construit des arrière-arrière-petits-enfants. »

Alors que certains pourraient avoir des inquiétudes au sujet de la biotechnologie auto-réplicable, l’équipe souligne que les Xenobots sont contenus dans un laboratoire, facilement éteints et contrôlés par des experts en éthique fédéraux, étatiques et institutionnels. L’équipe est plus préoccupée par les autres défis de la société et par le fait que notre technologie n’est pas assez rapide pour s’adapter.

« Nous devons créer des solutions technologiques qui évoluent au même rythme que les défis auxquels nous sommes confrontés », a ajouté le co-auteur, le Dr Joshua Bongard. 

Leur potentiel d’être rapide et adaptable pourrait faire des Xenobots les réponses à divers défis allant de la collecte de microplastiques aux applications médicales.

« Si nous savions comment dire aux collections de cellules de faire ce que nous voulions qu’elles fassent, en fin de compte, c’est la médecine régénérative, c’est la solution aux blessures traumatiques, aux malformations congénitales, au cancer et au vieillissement », a expliqué le co-auteur, le professeur Michael Levin. « Tous ces différents problèmes sont là parce que nous ne savons pas comment prédire et contrôler quels groupes de cellules vont se construire. Les Xenobots sont une nouvelle plate-forme pour nous enseigner ».

(Source : Ifl Science)

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