Kurbağa Kök Hücresinden İlk Canlı Robotlar Üretiliyor: Zenobotlara Merhaba Deyin

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.

 

 

 

 

 

Öznur Karakaş
Boğaziçi Üniversitesi Mütercim Tercümanlık bölümünde lisans eğitimini tamamladı. Galatasaray Üniversitesi, ardından da Toulouse Jean-Jaures ve Prag Karlova Üniversite'lerinde felsefe yüksek lisans eğitimi aldıktan sonra Universitat Oberta de Catalunya'da Bilgi ve Enformasyon Toplumu doktora programına bağlı Disiplinlerarası İnternet Araştırmaları grubunda doktorasını tamamladı. Çeşitli mecralarda yazıları ve çevirileri bulunan Karakaş, dergimizin bilim, yaşam ve İngilizce içerik editörlüğünü yapmaktadır.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here

Son Yazılar

Göçebe Filozof: Rosi Braidotti ile Söyleşi

Kathleen O'Grady'nin yeni materyalizmin kurucularından, feminist insan-sonrası kuramcısı Rosi Braidotti ile söyleşisini, İnsan-Sonrası ve Göçebe Özneler kitaplarını Türkçe'ye kazandıran...

Çocuklukta Travma Biyolojik Yaşlanmayı Hızlandırıyor

Yaşamının ilk yıllarında travmaya maruz kalan çocukların biyolojik olarak daha hızla yaşlandığı görüldü. Ergenliğin ilk zamanlarda yaşanan travmanın hücresel...

Öğünlerin Zamanlaması Metabolizmanın Sağlığını Etkiliyor

Bedenimizde bulunan hücrelerin hemen hemen hepsinin 24 saatlik bir saati vardır. Pennsylvanya Üniversitesi Perelman Tıp Fakültesi’nde yapılan bir araştırmaya...

Terrabayt Pazar Sohbetleri – Normal İnsanlar

Bu hafta, Hulu tarafından diziye uyarlanan Sally Rooney'nin Normal İnsanlar isimli kitabını konuştuk. "Yerinde bir tabirle başkalaşım adı verilen, zihin...

“Madde hisseder, konuşur, acı çeker, arzular, özler ve anımsar”: Karen Barad ile Röportaj Bölüm 2

S4: Her ne kadar “toplumsal cinsiyet” teriminin cinsiyet çalışmaları alanının tartışmasız temeli olduğu düşünülse de, söz konusu terimin...

Madde Hisseder, Konuşur, Acı Çeker, Arzular, Özler ve Anımsar: Karen Barad ile Röportaj [1]

Soru: “Yeni materyalizm,” terim olarak 1990’lı yılların ikinci yarısında Manuel DeLanda ve Rosi Braidotti tarafından ortaya atıldı. Yeni materyalizm,...

En Çok Okunanlar

Covid-19: Gerekçesiz Bir Acil Durumun Yarattığı İstisna Hali

Varsayımsal bir koronavirüs salgınına karşı alınan hummalı, irrasyonel ve...

Žižek: Koronavirüsü Karar Vermeye Zorluyor: Ya Küresel Komünizm Ya Orman Kanunları

Koronavirüsü paniği yayıldıkça, artık nihai bir seçim yapmamız gerekiyor:...

Yapay Zeka Covid-19 Teşhisinde Kullanılıyor

Zhongnan Hastanesi'nin radyoloji bölümünde yürütülen bir deneyde, personel bir...

Bunları da beğenebilirsinHep güncel
Popüler