ผู้ประดิษฐ์หุ่นยนต์มักจะใช้โลหะและพลาสติกเพื่อสร้างหุ่นยนต์ แต่ในงานวิจัยล่าสุดที่เพิ่งตีพิมพ์ใน Proceedings of the National Academy of Sciences เมื่อวันที่ 13 มกราคมที่ผ่านมา เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติที่สามารถสร้างเครื่องจักรที่สร้างขึ้นมาจากเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต และมันสามารถซ่อมแซมตัวเองได้ด้วย  หุ่นยนต์ขนาดจิ๋วนี้มีขื่อว่า ‘ซีโนบอตส์’ ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยเวอร์มอนต์ และมหาวิทยาลัยทัฟท์

นักวิจัยใช้เซลล์จากตัวอ่อนของกบแอฟริกันที่มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Xenopus laevis  หุ่นยนต์นี้กว้าง 0.04 นิ้ว เล็กพอที่จะเคลื่อนที่เข้าไปในร่างกายของมนุษย์ มันเดิน ว่ายน้ำ และมีชีวิตได้หลายสัปดาห์โดยปราศจากอาหาร และทำงานเป็นกลุ่มได้ เวลาที่มีบาดแผลก็สามารถซ่อมแซมตัวเอง เมื่อทำงานตามคำสั่งเสร็จจะแตกสลายไป เหมือนสิ่งมีชีวิตตามธรรมชาติ

ไมเคิล เลวิน ผู้อำนวยการศูนย์อัลเลนดิสคัฟเวอรี มหาวิทยาลัยทัฟท์ กล่าวว่า นี่เป็นสิ่งมีชีวิตใหม่โดยสมบูรณ์ ไม่เคยมีมาก่อนในโลก ไม่ใช่หุ่นยนต์หรือสัตว์สปีชีส์ใด “มันเป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถสั่งการได้ (programmable)”

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า ความสามารถที่โดดเด่นของมันทำให้ในอนาคตมีความเป็นไปได้ที่จะพัฒนาไปเป็นหุ่นยนต์กำจัดมลภาวะจากไมโครพลาสติกที่อยู่ในมหาสมุทรได้ ย่อยสารพิษ ส่งยาในร่างกาย หรือเอาหินปูนออกจากผนังหลอดเลือดแดง

หุ่นยนต์ได้รับการออกแบบโดย ‘ขั้นตอนวิธีเชิงวิวัฒนาการ’ (evolutionary algorithm) ที่ทำงานบนซูเปอร์คอมพิวเตอร์ โปรแกรมเริ่มต้นด้วยการสร้างภาพสามมิติของเซลล์ผิวหนังและหัวใจ 500-1,000 เซลล์ การออกแบบแต่ละครั้งจะถูกทดสอบด้วยสิ่งแวดล้อมเสมือน เช่น ดูว่ามันเคลื่อนที่ไกลแค่ไหน ขณะที่เซลล์หัวใจกำลังเต้น เนื่องจากเซลล์หัวใจหดและคลายตัวทันที เป็นเหมือนเชื้อเพลิงเล็กๆ ที่ช่วยให้หุ่นยนต์ทำงานได้ จนกระทั่งพลังงานสำรองหมด เซลล์มีน้ำมันมากพอที่จะให้หุ่นยนต์มีชีวิตอยู่ได้นาน 7-10 วัน ก่อนจะสลายไป

นักวิจัยรอให้คอมพิวเตอร์สร้างเซลล์ขึ้นมา 100 รุ่นก่อนจะเลือกจำนวนหนึ่งมาทำงานต่อในแล็บ แล้วใช้คีมและเครื่องมือที่ทำให้มันร้อนเพื่อแกะสลักเซลล์ผิวหนังขั้นต้นและเซลล์หัวใจที่ขูดมาจากตัวอ่อนของกบแอฟริกัน เซลล์นี้เริ่มทำงานด้วยตัวเอง เซลล์ผิวหนังรวมกันเป็นรูปร่างขึ้น ขณะที่การเต้นของกล้ามเนื้อหัวใจทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้

สิ่งประดิษฐ์นี้อาจทำให้สังคมตื่นกลัวหรือกลัวว่าจะมีเหตุการณ์เหมือนกับในหนังไซไฟที่หุ่นยนต์โจมตีมนุษย์ เลวินบอกว่า นักวิจัยเข้าใจดี ตอนเริ่มต้นก็วุ่นวายกับระบบที่ซับซ้อนที่ไม่เข้าใจว่าอาจจะเจอผลที่ไม่คาดคิดได้ นักวิจัยมองว่างานนี้เป็นอีกขั้นหนึ่งในการทำความเข้าใจระบบต่างๆ และจัดการสิ่งที่คนกลัวได้

เลวินกล่าวว่า งานวิจัยนี้มีเป้าหมายเพื่อทำความเข้าใจซอฟต์แวร์ของสิ่งมีชีวิต “ถ้าคุณคิดถึงความพิการขอทารกแรกเกิด มะเร็ง โรคที่เกี่ยวกับอายุ สิ่งต่างๆ เหล่านี้อาจจะแก้ปัญหาได้ ถ้าเรารู้วิธีทำโครงสร้างทางชีววิทยา เพื่อท้ายที่สุดแล้วสามารถควบคุมการเจริญเติบโตและการก่อตัวของมัน”

ที่มา:
https://www.theguardian.com/science/2020/jan/13/scientists-use-stem-cells-from-frogs-to-build-first-living-robots
https://edition.cnn.com/2020/01/13/us/living-robot-stem-cells-intl-hnk-scli-scn/index.html
https://www.cnet.com/news/tiny-living-robots-made-from-frog-cells-could-soon-swim-inside-your-body/

ภาพ : Douglas Blackiston