Yıllardır bilim kurgu senaryolarına konu olan robotlar zaman zaman yapay zekâ ile Android olarak, zaman zaman da sürü hâlinde hareket eden mini robotlar şeklinde hayal edilmişti. Terminatör veya Matrix gibi filmlerde ise, otonom fabrikalarda kendi kendine çoğalan ve dünyayı ele geçirmeyi planlayan kötü karakterleri canlandıran robotlar aslında insanların hayatında büyük kolaylıklar sağlayabiliyor.
Gelişen teknolojiler sayesinde robotik bilimi kısa sürede çok ilerledi. Artık evlerde otonom temizlik yapan modellerden, fabrikalarda üretim hatlarında insansız olarak yüksek güvenlikle çalışan modellere kadar çok çeşitli robotlar insanların hayatında yer alıyor. Robotik teknolojisinde son zamanlarda öne çıkan bir diğer yenilik ise kendi kendini üreterek veya tamir ederek kesintisiz olarak çalışabilen robotlar…Bu robotlar sayesinde gelecekte insanlar için tehlikeli olabilecek birçok yerde benzersiz olasılıkların ortaya çıkması bekleniyor.
Bu yeni teknolojinin sentetik biyoloji ile birleşimi ise yepyeni bir robot türünün ortaya çıkmasını sağlıyor. “Xenobot” adı verilen yeni nesil robotlar insanlığın geleceğini kökten değiştirmeye hazırlanıyor.
Xenobot Nedir?
Xenobot kelimesi seçilirken aslen Xenopus Laevis adı ile anılan Afrika Pençeli Kurbağası’ndan esinlenilmiştir. Xenobot’lar sentetik olarak farklı biyolojik dokuların bir araya getirilmesiyle oluşturulmuştur.
Xenobot’ların robot mu canlı mı olduğuna ilişkin bilim insanlarının farklı görüşleri tartışmalara neden oluyor. İlk Xenobot’un bir yapay zekâ programı ile Douglas Blackiston adlı bir araştırmacı tarafından yapıldığı biliniyor. Bu ilk Xenobot erken evre kurbağa embriyolarından elde edilen 1 milimetreden küçük boyutta doku hücreleri ile kalp kası hücrelerinden oluşuyor. Adını da bu kurbağa familyasından aldığı biliniyor.
2020 yılında Harvard Üniversitesi, Wyss Enstitüsü, Tufts Üniversitesi ve Allen Keşif Merkezinin ortaklığıyla oluşturulan bir araştırma grubunun keşfi olan Xenobot’lar yeni nesil bir kendini çoğaltma mekanizmasının yolunu açıyor. Bu araştırmanın en önemli yanı, hücreleri şekillendirmeye ve doğru yere yerleştirmeye yardımcı olmak için bazı gelişimsel biyoloji hilelerinin bir kombinasyonunun kullanılması. Bu noktada, hücreler ve dokular kendi kendine bağlanma, inşa etme ve davranma görevlerini üstlendiği için kendi kendini üretme yöntemi devreye giriyor.
Aslında kendi kendini üretebilen makinelerin fikri 1940’lı yıllara dayanıyor. Güneş sistemini ve ötesini incelemek için kurgulanan bu robotların metal, seramik, plastik ve devrelerden oluşabileceği düşünülmüş. Başka araştırmalarda da kendi kendini kopyalayabilen elektromekanik parçalı robotlar bulunuyor, ancak Xenobot’lar biyolojik bileşenlerden oluşan ilk kendi kendine kopyalanabilir robotik cihazlar olarak öne çıkıyor.
Matematikçi John Von Neumann kendi kendini üretebilen robotik teknolojilerinin temelini oluşturan kişi olarak biliniyor. 1950’de John Von Neumann’ın konseptiyle ortaya çıkan ilk yapay zekâ destekli kendi kendini üretebilen sistemle tasarlanan robotik teknolojisi, yapay yaşam, hücresel otomasyon, son durum makinesi, modüler robotlar ve kendi kendini üretebilme araştırmalarında önemli bir role sahiptir.
John Von Neumann’ın çalışmalarıyla birlikte bilgisayar simülasyonları, robotik teknolojisi ve sentetik biyoloji yardımıyla kendi kendini üretebilme ve kopyalayabilme imkânı yaratan yapay yaşam çalışmaları önemli gelişme sağlamıştır. Hücrelerin önceden belirlenmiş bir dizilimi otomatik olarak gerçekleştirmesine imkân veren hücresel otomasyon ile kendi kendini kopyalama teknolojisinin gelişmesi de Xenobot araştırmalarına ilham olmuştur.
Xenobot’lar Nasıl Üretilir?
Xenobot araştırmacıları, kurbağa embriyolarından alınan canlı hücreleri yeniden tasarlayarak onları tamamen yeni yaşam formları hâlinde bir araya getirdiler. Latince adı Xenopus Laevis olarak bilinen Afrika Pençeli Kurbağası’ndan gelen kök hücreler ile bir robotik yaşam formu ortaya çıkarıldı. Ancak bu yaşayan robotların hiçbir canlıya benzemediği görüldü. Kök hücreler toplandıktan sonra tekli hücrelere ayrıldı ve inkübasyon haznelerinde geliştirildi. Bu hücreler daha sonra kesilerek mikroskop altında birleştirildi. Ortaya çıkan yeni robotik canlılara da Xenobot adı verildi.
Xenobot’lar yalnızca 1 milimetre genişliğinde bulunuyor. Bağımsız ve toplu olarak hareket edebilme özelliğine sahipler ve haftalarca hayatta kalabiliyorlar. Xenobot’ların hücre oluşumu bir süper bilgisayar aracılığıyla tasarlandı. Bir yapay zekâ yardımıyla oluşturulan binlerce olasılıktan ortaya çıkan Xenobot yapısı öncelikle hareket temelli olarak kurgulandı. Yapay zekâ uyguladığı simülasyonda binlerce kalp kası ve doku hücresini bir araya getirerek farklı canlı yapılarını test etti. 100 adet bağımsız simülasyon sonrasında tespit edilen en başarılı form, araştırmacıların çalışmaları ile laboratuvar ortamında bir petri kabında canlandırıldı.
Xenobot’lar Nerelerde Kullanılabilir?
Xenobot’lar tıbbi araştırmalarda, ilaç araştırmalarında ilaç dozlarının belirlenmesinde, biyoteknoloji ve çevre araştırmalarında büyük önem kazandı. Xenobot’lar, hasarlı hücreleri onarma ve ilaçları hedeflenen dokulara iletme özelliği ile medikal alanda önce çıkıyor. Bu küçük robotlar kendi kendini onarma özellikleri nedeniyle Alzheimer, Parkinson hastalığı gibi nörodejeneratif bozuklukları ve kanserle ilgili sorunları tedavi etmek için de kullanılabilir. Gelecekte, kronik hastalıklar ve bunların komplikasyonlarının tedavisinde Xenobot’lar yardımıyla yeni yaklaşımlar ortaya çıkabilir.
Xenobot’lar, nesneleri hareket ettirme, nakletme, hassas bir şekilde çevrelerindeki kalıntıları tanıma ve toplama özellikleri sergiliyor. Xenobot’ların gelecekte daha da geliştirilmeleriyle okyanuslardan mikroplastikleri toplama veya radyoaktif atıkları temizleme gibi görevlerde kullanılması olası görülüyor.
Xenobot’ların ulaşılması zor olan uzay gibi alanlarda da önem kazanması bekleniyor. Uzayda bulunan bir uydunun bir sisteminin arızalanması ve bu uyduya yardım gidene kadar atmosfere girerek yok olması veya uzayda kaybolması olasıdır. Bu durumda devreye giren Xenobot’ların uzayda gezinen kalıntıları toplayarak uyduya geçici veya kalıcı şekilde parçalar üretmesi ve arızayı tamir etmesi teori aşamasındaki senaryolar arasında bulunuyor.
Kendi kendine çoğalabilen robotlar kaynakları bulabilme ve bunları taşıyarak yeni parçalar üretmek için tasarlanabildiğinde, uzay araçları ve uyduların güneş sistemini ve hatta ötesini keşfetmesi için çok büyük bir imkân ortaya çıkabilir.
Raporun tamamına buradan ulaşabilirsiniz: Kendi Kendini Üretebilen Xenobot’lar
