Robot đầu tiên có thể sinh con

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Kỷ yếu Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ (PNAS) ngày 29/11 và đang chờ phản biện.

Theo CNN, xenobots được hình thành từ các tế bào gốc của loài ếch có móng vuốt châu Phi (Xenopus laevis). Chính vì vậy, nó được đặt tên dựa trên loài ếch này.

Robot hay sinh vật?

Xenobots có chiều rộng chưa đến một milimet (0,04 inch). Chúng được phát hiện lần đầu tiên vào năm 2020 sau khi các thí nghiệm cho thấy chúng có thể di chuyển, làm việc nhóm và tự chữa lành.

Công trình robot đầu tiên trên thế giới có thể sinh con do nhóm chuyên gia tại Đại học Vermont, Đại học Tufts và Viện Kỹ thuật Cảm hứng Sinh học (thuộc Đại học Harvard), thực hiện. Các tác giả tự tin khẳng định họ đã phát hiện ra hình thức sinh sản hoàn toàn mới, khác biệt với bất kỳ động vật hoặc thực vật nào từng biết đến trước đây.

Giáo sư sinh học Michael Levin, Giám đốc Trung tâm Khám phá Allen tại Đại học Tufts, đồng tác giả của nghiên cứu mới, bày tỏ: “Tôi vô cùng kinh ngạc về điều đó. Cách sinh sản của ếch rất đặc biệt. Chúng giải phóng các tế bào khỏi phần còn lại của phôi thai. Đây là lúc chúng tìm ra cách để tái tạo trong môi trường mới”.

“Xenobot bố mẹ” hình chữ C thu thập và nén các tế bào gốc lỏng lẻo lại với nhau thành từng cụm để chúng có thể dần dần trưởng thành. Khi những cụm này phát triển, các tác giả gọi chúng là con của xenobots. Ảnh: CNN.

Tế bào gốc là những tế bào không chuyên biệt, có khả năng phát triển thành các loại tế bào khác nhau. Để tạo ra xenobots, các nhà nghiên cứu đã cạo các tế bào gốc sống từ phôi ếch và ủ chúng trong môi trường đặc biệt. Ngoài ra, họ không can thiệp bất kỳ công đoạn nào liên quan gene.

Giáo sư Josh Bongard, Đại học Vermont, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết: “Hầu hết trong tưởng tượng của chúng ta, robot được làm bằng kim loại, sắt thép, gốm sứ. Ít người sẽ định nghĩa robot theo những gì nó làm, hành động và thay mặt cho con người. Theo cách hiểu thứ hai, chúng tôi tạo ra một loại robot mang đầy đủ đặc tính như sinh vật và được tạo ra từ tế bào ếch chưa biến đổi gene”.

"Mọi người cho rằng chúng ta đã khám phá ra tất cả cách để tái tạo sự sống. Nhưng đây là điều chưa từng có trước đây”, TS Tiến sĩ Douglas Blackiston, Đại học Tufts, nhấn mạnh.

Khả năng đột phá

GS Bongard cho biết họ phát hiện ra các xenobots, ban đầu có hình cầu và được tạo ra từ khoảng 3.000 tế bào, có thể tái tạo. Nhưng nó hiếm khi xảy ra và chỉ xuất hiện trong những trường hợp cụ thể. Theo GS Bongard, các xenobots đã sử dụng cơ chế “sao chép động học" - quá trình xảy ra ở cấp độ phân tử nhưng chưa từng được quan sát ở quy mô toàn bộ tế bào hoặc sinh vật.

Với sự trợ giúp của AI, các nhà khoa học sau đó đã thử nghiệm hàng tỷ hình dạng cơ thể để các xenobots có thể tái tạo hiệu quả hơn. Họ phát hiện các xenobot bố mẹ hình chữ C, nó có thể tìm thấy tế bào gốc siêu vi trong một đĩa petri. Sau đó, chúng thu thập hàng trăm tế bào vào trong miệng, vài ngày sau, bó tế bào được hình thành, tạo ra “co xenobot” mới.

Theo GS Bongard, AI đã không lập trình những chiếc máy này theo cách chúng ta vốn nghĩ là viết mật mã. Nó định hình, điêu khắc và tạo ra những xenobot bố mẹ dưới hình dạng như Pac-man với chiếc miệng hình chữ C.

Xenobots được kỳ vọng có thể giúp thu thập các hạt vi nhựa, làm sạch đại dương và ứng dụng trong điều trị, chữa lành vết thương, tái tạo tế bào. Ảnh: Freepik.

Hiện tại, xenobots là công nghệ rất sơ khai. Nó giống chiếc máy tính những năm 1940 và chưa có bất kỳ ứng dụng thực tế nào. Tuy nhiên, các nhà khoa học khẳng định nghiên cứu của họ có thể mang lại lợi ích khi ứng dụng trong lĩnh vực y tế.

Sự kết hợp giữa sinh học phân tử và trí tuệ nhân tạo có thể được sử dụng, ứng dụng trong hàng loạt vấn đề liên quan sinh học, môi trường. Bên cạnh đó, vị chuyên gia cũng nhấn mạnh xenobot là cỗ máy siêu nhỏ, có thể phân hủy sinh học và đặc biệt sống tốt trong môi trường nước ngọt. Trong tương lai gần, nó có thể được sử dụng để thu thập các hạt vi nhựa ở đại dương.

Theo GS Michael Levin, “nếu chúng ta biết cách điều khiển các tế bào làm bất kỳ điều gì chúng ta muốn, đây chính là thuốc tái sinh, giải pháp tuyệt vời cho chấn thương, dị tật bẩm sinh, ung thư và lão hóa”.

Vị chuyên gia cũng cho rằng vấn đề hiện tại là chúng ta chưa biết cách dự đoán, kiểm soát các tế bào sẽ hình thành. Nhưng xenobots sẽ là nền tảng mới giải quyết được điều đó.

Thiên Nhan