จักรกลชีวะสืบพันธุ์ได้ นักวิทย์ทึ่งหุ่นยนต์เพิ่มจำนวนได้ตัวแรกของโลก

จักรกลชีวะสืบพันธุ์ได้ – วันที่ 30 พ.ย. ซีเอ็นเอ็นรายงานว่า คณะนักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐอเมริกา ผู้สร้างผลงานหุ่นยนต์ที่มีชีวิต หรือ “จักรกลชีวะ” เรียกว่า เซโนบ็อตส์ พบว่าพวกมันสามารถสืบพันธุ์เพิ่มจำนวนเองได้แล้วด้วยวิธีที่ไม่เคยพบมาก่อน แตกต่างจากสัตว์และพืช

เซโนบ็อตส์ จัดเป็นหุ่นยนต์ หรือจักรกลชีวะชนิดแรกของโลก สร้างจากเซลล์ต้นกำเนิด หรือสเต็มเซลล์ ของกบน้ำแอฟริกัน (Xenopus laevis) มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเกือบ 1 มิลลิเมตร ได้รับการเปิดตัวครั้งแรกเมื่อต้นปี 2563 หลังผู้พัฒนาพบว่า พวกมันสามารถเคลื่อนที่ ทำงานร่วมกัน และฟื้นฟูตัวเองได้

คณะนักวิทยาศาสตร์ในโครงการดังกล่าวประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยเวอร์มอนต์ มหาวิทยาลัยเทิร์ฟส์ และวิสส์ สถาบันวิศวกรรมภายใต้แรงบันดาลใจจากสิ่งมีชีวิต ของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ล่าสุด ค้นพบสิ่งที่น่าตกตะลึงหลัง เซโนบ็อตส์ สามารถเพิ่มจำนวนเองได้ ผ่านกระบวนการสืบพันธุ์ที่ไม่เคยพบมาก่อนในตำราทางชีววิทยาด้านพืชและสัตว์

ศาสตราจารย์ไมเคิล เลวิน ผู้เชี่ยวชาญทางชีววิทยา ศูนย์อัลเลน ดิสคัฟเวอรี เซ็นเตอร์ ม.เทิร์ฟส์ กล่าวว่า ตนตะลึงอย่างมาก

“กบซึ่งมีวิธีการสืบพันธุ์แบบหนึ่ง แต่เมื่อนำเซลล์ออกมาจากตัวอ่อนแล้วปล่อยให้มันหาหนทางเองภายใต้สิ่งแวดล้อมใหม่ ไม่เพียงแต่มันเรียนรู้ที่จะหาวิธีเคลื่อนที่ได้ แต่ยังหาทางเพิ่มจำนวนด้วยวิธีใหม่เองได้ด้วย”

รายงานระบุว่า เซลล์ต้นกำเนิดนั้นเป็นเซลล์ที่มีความสามารถในการพัฒนาไปเป็นเซลล์ชนิดพิเศษอื่นได้หลากหลาย โดยคณะผู้พัฒนานั้นนำเซลล์ต้นกำเนิดแยกออกมาจากตัวอ่อนของกบชนิดข้างต้น แล้วนำมาเพาะเลี้ยงโดยไม่มีการตัดแต่งใดๆ ทางพันธุกรรมเพิ่มเติม

ศ.จอช บองการ์ด ผู้เชี่ยวชาญด้านหุ่นยนต์และวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ กล่าวว่า คนทั่วไปมักคิดว่าหุ่นยนต์นั้นต้องทำจากโลหะ แต่ในความเป็นจริงสิ่งที่กำหนดว่าหุ่นยนต์ คือ หน้าที่ของมัน ซึ่งคือหน้าที่ที่ต้องทำงานแทนมนุษย์

“เมื่อเราใช้ความจำกัดความแบบนี้ ก็ย่อมหมายความว่า เซโนบ็อตส์ เป็นหุ่นยนต์ แต่มันก็เป็นสิ่งมีชีวิตด้วยในคราวเดียวกัน เพราะมาจากเซลล์ตัวอ่อนของกบ” ศ.บองการ์ด ระบุ

ศ.บองการ์ด เล่าถึงการค้นพบครั้งแรกเรื่องการเพิ่มจำนวนว่า เซโนบ็อตส์ ซึ่งมีลักษณะกลมภายในมีเซลล์อยู่เพียง 3 พันเซลล์นั้นสามารถสืบพันธุ์เพื่อเพิ่มจำนวนได้ก็จริง แต่ว่าต้องเกิดขึ้นภายใต้สภาพแวดล้อมที่จำเพาะเจาะจงมาก

เซโนบ็อตส์ใช้การสืบพันธุ์ด้วยกระบวนการทางชีววิทยาที่เรียกว่า การเพิ่มจำนวนด้วยแรงกระแทก (kinetic replication) ซึ่งปกติแล้วเกิดขึ้นในระดับโมเลกุล และไม่เคยถูกพบมาก่อนในระดับเซลล์ หรือระดับสิ่งมีชีวิต

หลังการค้นพบดังกล่าว คณะผู้พัฒนาจึงใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ออกแบบโมเดลเพื่อค้นหารูปร่างที่จะทำให้กระบวนการแบ่งตัวข้างต้นมีประสิทธิภาพสูงสุดก็พบว่า ต้องเป็นรูปร่างแบบอักษร “C” หรือคล้ายกับเกมยอดฮิตยุคปี80s อย่าง Pac-Man

การทดสอบพบว่า พวกมันสามารถค้นพบเซลล์ต้นกำเนิดตัวเล็กๆ อื่นในจานเพาะเลี้ยงได้ และนำมารวมไว้ภายในตำแหน่งด้านในของตัว C ซึ่งต่อมาไม่กี่วัน เซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้ก็จะถูกเปลี่ยนให้กลายเป็นเซโนบ็อตส์

ศ.บองการ์ด ระบุว่า ระบบปัญญาประดิษฐ์ หรือเอไอ ไม่ได้ตัดแต่งดัดแปลงพันธุกรรมใดๆ ของเซโนบ็อตส์ เพียงแต่ปรับเปลี่ยนรูปร่างของพวกมันเท่านั้น เพื่อช่วยในกระบวนการเพิ่มจำนวนที่มีประสิทธิภาพสูงสุด นับว่าเป็นการโปรแกรมพวกมันทางหนึ่ง

เซโนบ็อตส์ ยังเป็นเทคโนโลยีที่อยู่ในขั้นทดลองและยังไม่มีการนำมาใช้ประโยชน์จริง อย่างไรก็ตาม การผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีเอไอและชีวโมเลกุลนั้นมีความเป็นไปได้ที่จะสามารถนำมาสร้างประโยชน์ได้หลากหลาย อาทิ การย่อยสลายขยะพลาสติกในทะล การตรวจหาาต้นตอของระบบต่างๆ และการฟื้นฟูร่างกายทางการแพทย์

แม้การค้นพบข้างต้นอาจฟังดูน่ากังวล แต่คณะผู้พัฒนายืนยันว่า มีความปลอดภัยเพราะเซโนบ็อตส์นั้นถูกจัดเก็บไว้ภายใต้สภาพแวดล้อมที่แน่นหนารัดกุมในห้องปฏิบัติการ ทั้งยังสามารถถูกทำลายได้ง่าย เพราะสามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ รวมทั้งอยู่ภายใต้การควบคุมของคณะกรรมการจริยธรรมทางวิทยาศาสตร์ด้วย

ทั้งนี้ โครงการดังกล่าวได้รับงบสนับสนุนส่วนหนึ่งจากสำนักโครงการวิจัยขั้นสูงด้านกลาโหม (DARPA) ซึ่งเป็นหน่วยงานวิจัยอาวุธสงครามภายใต้กระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ หรือเพนตากอน สำหรับผลงานล่าสุดนั้นตีพิมพ์เผยแพร่ผ่านทางวารสารการแพทย์ PNAS