Boston Dynamic’in Atlas’ına benzer metalden ve plastikten yapılma robotlara alışkınız. Bu malzemeler dayanıklı ve güçlü olduğundan tercih ediliyor. Pekâlâ biyolojik dokulardan elde edilen yaşayan hücrelerden yapılma robotlara ne dersiniz?
Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan araştırmalarında Sam Kriegman, Douglas Blackiston, Michael Levin ve Josh Bongard, genelde teknolojilerin çoğunun çelikten, çimentodan, kimyasallardan ve plastikten yapıldığını, bunların ise zamanla bozularak çevreye ve sağlığa zarar verdiğini belirtiyor. Bu yüzden kendi kendini yenileyebilen ve biyouyumlu malzemeler kullanmak istediklerini belirtiyorlar. Canlı sistemlerin bizzat kendileri ise buna en uygun aday. Uyguladıkları modelde, bilgisayarlar simülasyon ortamında otomatik olarak yeni makineler tasarlıyor, bunlar arasından seçilen en iyi tasarımlar, farklı biyolojik dokular birleştirilerek inşa ediliyor. Bu teknolojiden insan bedenine ilaç taşımak, damar duvarlarından plakaları temizlemek, çevresel ıslah -okyanuslarda mikro-plastik kirliliği temizlemek, toksik maddeleri teşhis edip sindirmek- gibi alanlarda faydalanılabileceği düşünülüyor.
Bu teknolojiden insan bedenine ilaç taşımak, damar duvarlarından plakaları temizlemek, çevresel ıslah -okyanuslarda mikro-plastik kirliliği temizlemek, toksik maddeleri teşhis edip sindirmek- gibi alanlarda faydalanılabileceği düşünülüyor.
Araştırmanın özetinde yaşayan sistemlerin diğer üretilmiş teknolojilere nazaran daha dirençli, çeşitli, karmaşık olduğu, insan yaşamına daha iyi destek oldukları belirtiliyor. Ancak yeni yaşam biçimleri yaratabilme kapasitemiz mevcut çeşitli organizmayla ve biyo-mühendislik ürünü organoidlerle sınırlı. Ayrıca yeni yapılan bir araştırmada, beyin organoidlerinin, yaşayan dokuları aslında tam manasıyla kopyalamadığı da ortaya çıktı. Kaliforniya Üniversitesi’nden kök hücre biyoloğu Arnold Kriegstein ve ekibi, beyin organoidlerin, gelişimin her evresini doğru bir şekilde kopyalamadığını gösterdi. Organoidlerle normal ortamda gelişim gösteren dokuları karşılaştıran araştırmacılar, organoidlerde gen ifade şablonlarının değiştiğini ve bunların insan beyninde bulunan hücre çeşitliliğine sahip olmadıklarını buldular. Dolayısıyla yaşayan organizma üretmenin kısıtlamaları sandığımızdan da fazla olabilir.
Bu araştırmada ise araştırmacılar, ölçeklendirilebilir bir 3D hatta, işlevsel yaşam formları üretiyor. Yapay zekâ yöntemleriyle, belli işlevleri yerine getirmek üzere pek çok yaşam formu otomatik olarak tasarlanıyor, bu aktarılabilir tasarımlar daha sonra, öngörülebilir davranışlara sahip yaşayan sistemler oluşturmak üzere hücre-temelli inşa kitinde üretiliyor.
Bunlara “robot” adını takan araştırmacılar değil, araştırmayı Guardian’da haber yapan Ian Sample. Araştırmacılar, “yeniden konfigüre edilebilen organizmalar” ve Afrika pençeli kurbağasının (xenopus laevis) kök hücreleri kullanıldığından “zenobot” ismini tercih ediyor. Zenobot’un robotla ilişkisi düşünüldüğünde, bu çok da yersiz bir tabir değil aslında. Hem robot deyince aklımıza insan formunda metal ve plastik gibi malzemelerden yapılan makineler gelse de “robota” sözcüğü aslında formdan ziyade işleve atıfta bulunuyor. Robot kelimesi, Çek Karel Čapek’in 1921 yılında gösterilen “R.U.R.” isimli oyunundan geliyor. Oyun aslında robot endüstrisinin toplumu insanlıktan çıkarma tehdidini ele alıyor. Kelime etimolojik olarak Çekçe “robota” sözcüğünden geliyor: serflerin gerçekleştirdiği “zorunlu emek.” Kelimenin Slavca kökü “rab” köle demek. O halde malzeme ne olursa olsun belli davranışları gerçekleştirmek üzere insan eliyle imal edilen bu zenobot artefaktlarına da pekâlâ robot diyebiliriz.
Zenobot üretimi, belli bir davranışa dönük amaç (mesela azami oranda yer değiştirebilme) ve biyolojik yapıtaşının [mesela kontraktil (kırmızı) ve pasif (açık mavi) vokseller)] “evrimsel bir algoritmaya” sunulmasıyla başlıyor. Algoritmanın amacı, istenen davranışı en iyi şekilde gerçekleştirecek yapıtaşlarını birleştirme yolları bulmak. Algoritma ilk olarak üç boyutlu gelişigüzel bir nüfus üretiyor ve elde edilen en iyi sonucu gösteriyor. Daha sonra algoritma 99 kere, her defasında farklı rasgele nüfuslarla yeniden çalıştırılıyor. Her bir tasarım da virtüel ortamda simüle ediliyor. Bu tasarımlar dirençlerine göre, kontraktil hücrelerin faz modülasyonuna aktarılıyor. Bu hücreler Xenopus kardiyomikositi ve epidermal progenitör hücresi kullanılarak in vivo üretiliyor. Ardından, bu hücrelerin davranışları, tasarımın öngörülen davranışıyla karşılaştırılıyor. Bilgisayar ortamında ve in vivo üretilen tasarımlar arasındaki sapmalar kısıtlama olarak evrimsel algoritmaya geri yükleniyor ve bir sonraki tasarım-üretim döngülerine yol gösteriyor. Aynı anda doku tabakaları oluşturma ve şekillendirme teknikleri de yaşayan sistemlerin daha çok virtüel modellere uymasını sağlayacak şekilde değiştiriliyor.
Geliştirilen zenobotlardan biri işte böyle görünüyor.
Zenobotlar şu anda dört farklı davranışı geliştirecek şekilde üretiliyor: hareket edebilme, nesneleri hareket ettirme (mesela belli maddelerin ortamdan alınması), nesneleri taşıma (kimi zenobotlar ortalarındaki boşluğa nesneleri alabiliyor, simülasyonlarda bunun nesneleri alan ve başka bir ortama taşıyan cep işlevi gördüğü görülüyor) ve kolektif davranma. Mesela tasarımlardan bazıları, ortamda bulunan döküntüleri hep beraber toplayabiliyor. Mevcut konfigürasyonlarını korumanın yanı sıra hasar gördüklerinde kendilerini yenileyebiliyorlar.
Araştırmacılar, otomatik öğrenme, yumuşak beden simülasyonu ve biyoprint teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte bu kullanımların daha da artacağına inanıyor. Kapalı ameliyatlarda, bedene akıllı ilaç taşıma teknolojilerinde de kullanılabileceği belirtiliyor. Fiziksel olarak robotların giremediği ortamlarda toksik ve atıkları sindirecek şekilde de geliştirilebilirler. Araştırmacılardan Levin, “Amacımız yaşamın yazılımını anlamak” diyor.
Elbette ABD İleri Savunma Araştırmaları Projeleri Ajansı’nın finanse ettiği bu teknoloji sayesinde yaşayan organizmaları “robota” olarak üretmek belli etik soruları da beraberinde getiriyor.
Oxford Uehiro Pratik Etik Merkezi’nden Thomas Douglas, “Bu zenobotların ahlaki konumuna ilişkin ilginç etik sorular mevcut. Hangi noktada, korunması gereken menfaatlere sahip varlıklar haline gelirler? Bence sadece öyle ya da böyle zihinsel bir yaşama sahip olmalarına, misal acı hissetmelerine mahal veren bir sinir dokusuna sahip olduklarında ahlaki bir öneme sahip olacaklardır,” diyor.
