Pusiau grybas, pusiau mašina. Kaip karališkoji kreivabudė tapo kiborgu (Video) ()
Grindimis kepėstuoja neįprastas robotas. Tai – tarsi savotišku konstruktoriumi sukurta jūrų žvaigždė su mėginių lėkštele viduryje. Kitas rieda tarsi nedidukas vežimukas su tradiciniais keturiais ratais. Šiaip dauguma robotų, maitinamų elektra iš tinklo ar akumuliatoriaus ir veikiančių pagal programą ar matematinius modelius, šiais laikais jau nebestebina – tačiau šie du robotai išsiskiria tuo, kad juos valdo gyva būtybė – karališkoji kreivabudė.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Kornelio universiteto mokslininkų komanda į robotinę įrangą įauginusi grybieną sukonstravo dviejų tipų robotus, kurie jaučia aplinką ir į ją reaguoja naudodami grybo elektrinius signalus bei jo jautrumą šviesai.
Šie robotai yra naujausias mokslininkų, dirbančių biohibridinės robotikos srityje, pasiekimas – šioje mokslo srityje siekiama sujungti biologines, gyvas medžiagas – pavyzdžiui, augalų ir gyvūnų ląsteles ar vabzdžius – su sintetiniais komponentais, kad būtų galima sukurti iš dalies gyvus ir iš dalies inžinerinius darinius.
Biohibridiniai robotai dar nėra išžengę už laboratorijos ribų, tačiau mokslininkai tikisi, kad vieną dieną robotai-medūzos galės tyrinėti vandenynus, spermatozoidų valdomi robotai galės teikti nevaisingumo gydymo paslaugas, o kiborgai tarakonai galės ieškoti išgyvenusiųjų po žemės drebėjimo.
„Mechanizavimas, įskaitant skaičiavimus, supratimą ir veiksmus kaip atsaką, atliekami ir biologiniame pasaulyje, ir žmonių sukurtame dirbtiniame pasaulyje – o biologija dažniausiai tai daro geriau nei mūsų dirbtinės sistemos“, – sako žurnale „Science Robotics“ paskelbto tyrimo, kuriame išsamiai aprašomi jau minėti robotai, vyresnysis autorius Robertas Shepherdas.
|
„Biohibridizacija – tai bandymas biologiniame pasaulyje rasti komponentų, kuriuos galėtume panaudoti, suprasti ir valdyti, kad dirbtinės sistemos veiktų geriau“, – priduria Kornelio universiteto mechanikos ir aerokosminės inžinerijos profesorius, vadovaujantis Kornelio universiteto Organinės robotikos laboratorijai.
Pusiau grybas, pusiau mašina
Komanda karališkąsias kreivabudes (Pleurotus eryngii) pradėjo auginti laboratorijoje iš paprasto rinkinio, užsakyto internetu. Tyrėjai pasirinko šią grybų rūšį, nes ji lengvai ir greitai auga.
Jie augino grybieną, kuri kuri sukuria tinklus, kurie, kaip teigiama tyrime, gali jausti, bendrauti ir transportuoti maistines medžiagas – veikia šiek tiek panašiai kaip neuronai smegenyse. (Todėl vadinti šiuos mokslininkų sukurtus konstruktus grybų robotais nėra visiškai tikslu. Grybu vadiname vaisiakūnį – o šiuos robotus maitina grybiena).
Grybiena skleidžia silpnus elektrinius signalus ir gali būti prijungta prie elektrodų.
Grybų kompiuterius kuriantis Vakarų Anglijos universiteto Bristolyje netradicinių kompiuterių profesorius Andrew Adamatzky sako, kad nėra aišku, kaip grybai sukuria elektrinius signalus.
„Niekas tiksliai nežino“, – teigia jis. Jis pats šiame tyrime nedalyvavo, bet prieš publikuojant jį recenzavo.
„Reikia įsitikinti, kad elektrodas yra tinkamoje vietoje – nes grybiena yra labai plona. Joje nėra daug biomasės“, – aiškina pagrindinis tyrimo autorius, Kornelio organinės robotikos laboratorijos podoktorantūros mokslinis bendradarbis Anandas Mishra. – Tada ją auginate, ir kai grybiena pradeda augti, ji apsivynioja aplink elektrodą.“
A. Mishra sukūrė elektrinę sąsają, kuri tiksliai nuskaito neapdorotą grybienos elektrinį aktyvumą, tada jį apdoroja ir paverčia skaitmenine informacija, galinčia aktyvuoti roboto pavaras ar judančias dalis.
Taip reaguodami į grybienos generuojamus elektrinius šuolius, Robotai gali vaikščioti ir suktis – o kai A. Mishra su kolegomis ėmė stimuliuoti robotus ultravioletine šviesa, jie pakeitė trajektorijas, taip parodydami, kad gali reaguoti į aplinką.
„Grybai iš tikrųjų nemėgsta šviesos, – aiškina R. Shepherdas. – Pagal (šviesos) intensyvumo skirtumą galima inicijuoti skirtingas roboto funkcijas. Jis judės greičiau arba nutols nuo šviesos“.
Įdomus tyrimas
Džiugu, kad biohibridinės robotikos srityje atliekama daugiau darbų, kurie neapsiriboja žmogaus, gyvūnų ir vabzdžių audiniais, sako Carnegie Mellon universiteto (JAV) Biohibridinės ir organinės robotikos grupės docentė Victoria Webster-Wood. – Grybai gali būti pranašesni už kitus biohibridinius metodus dėl sąlygų, reikalingų jų gyvybei palaikyti“. Šiame tyrime ji nedalyvavo.
„Jei jie yra atsparesni aplinkos sąlygoms, tai galėtų būti puikūs kandidatai į biohibridinius robotus, skirtus naudoti žemės ūkyje ir jūrų stebėjimui ar tyrimams“, – teigia mokslininkė.
Tyrime pažymėta, kad grybai gali būti auginami dideliais kiekiais ir klestėti įvairiose aplinkose.
Tyrėjai valdė riedantį robotą be laidų, jungiančių jį su išorine elektros infrastruktūra – šį pasiekimą V. Webster-Wood pavadino ypač vertu dėmesio.
„Tikrai autonomiškai veikiantys biohibridiniai robotai yra iššūkis šioje srityje, – sako ji, – ir tai, kad jiems tai pavyko su grybienos sistema, yra gana įdomu.“
Biohibridiniai robotai realiame pasaulyje
Pasak R. Shepherdo, grybų valdomos technologijos gali būti taikomos žemės ūkyje.
„Šiuo atveju kaip įvesties šaltinį naudojome šviesą, tačiau ateityje tai galės būti ir cheminės medžiagos. Ateityje robotai galėtų pajusti dirvožemio cheminę sudėtį pasėliuose ir nuspręsti, kada įberti daugiau trąšų – pavyzdžiui, galbūt sušvelninant tolesnį žemės ūkio poveikį – pavyzdžiui, kenksmingą dumblių žydėjimą“, – leidiniui „Cornell Chronicle“ sakė mokslininkas.
A. Adamatzky nuomone, grybų valdomi robotai ir apskritai grybų kompiuterija turi didžiulį potencialą. Mokslininkas pasakoja, kad jo laboratorijoje sukurta daugiau nei 30 jutimo ir skaičiavimo įrenginių, kuriuose naudojami gyvi grybai – įskaitant savaime atsinaujinančios odos, skirtos robotams, kurie gali reaguoti į šviesą ir prisilietimą, auginimą.
„Kai yra tinkama pavara (transmisijos sistema), robotas gali, pavyzdžiui, stebėti ekologinių sistemų būklę. Grybo valdiklis reaguotų į pokyčius – pavyzdžiui, oro taršą – ir atitinkamai nukreiptų robotą, – teigia A. Adamatzky. – Dar vieno grybų įrenginio – roboto valdiklio – atsiradimas įdomiai parodo nepaprastas grybų galimybes.“
Jungtinės Karalystės Sautamptono universiteto Elektronikos ir informatikos mokyklos dėstytojas Rafaelis Mestre, dirbantis socialinių, etinių ir politinių atsirandančių technologijų pasekmių srityje, teigia, kad jei biohibridiniai robotai taps sudėtingesni ir bus dislokuoti vandenyne ar kitoje ekosistemoje, jie gali sutrikdyti buveinę, kvestionuodami tradicinį gyvybės ir mašinos atskyrimą.
„Šiuos daiktus įjungiate į ekosistemos grandinę toje vietoje, kur jų neturėtų būti“, – sako R. Mestre, kuris nedalyvavo atliekant naująjį tyrimą. – Jei išleisite didelį kiekį, tai gali sukelti trikdžius. Nemanau, kad šiuo metu šis konkretus tyrimas kelia didelių etinių abejonių... bet jei jis ir toliau bus plėtojamas, manau, kad gana svarbu apsvarstyti, kas nutiks, kai tai paleisime į laisvę.“
Parengta pagal CNN.
