18 ม.ค. 2020 เวลา 11:32 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
หุ่นยนต์ชีวภาพจากเอ็มบริโอกบ อนาคตของโรบอต
(เรียบเรียง โดย ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์)
เป็นข่าวฮือฮากันไปทั่วโลก เมื่อทีมนักวิทยาศาสตร์ประกาศความสำเร็จในการสร้างหุ่นยนต์ชีวภาพขึ้นมาได้เป็นครั้งแรก นับเป็นวัตถุชนิดใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อนในประวัติศาสตร์โลก!
ผลงานดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences เมื่อวันที่ 13 มกราคมที่ผ่านมา ด้วยความร่วมมือระหว่างทีมนักวิจัยจากภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัยเวอร์มอนต์ (University of Vermont) สหรัฐอเมริกา และภาควิชาชีววิทยา มหาวิทยาลัยทัฟส์ (Tutfts University) ประเทศอังกฤษ
การสร้างหุ่นยนต์ดังกล่าวประกอบไปด้วยขั้นตอนสำคัญ 2 ส่วน ได้แก่ 1.การออกแบบหุ่นยนต์ด้วยกลไกทางวิวัฒนาการ 2.การนำชิ้นส่วนชีวภาพมาต่อเข้ากันตามพิมพ์เขียวที่ได้ด้วยเซลล์จากเอ็มบริโอกบ!
1. การออกแบบหุ่นยนต์ด้วยกลไกทางวิวัฒนาการ
นับตั้งแต่เซลล์แรกถือกำเนิดขึ้นมาบนโลก สิ่งมีชีวิตก็สืบทอดต่อเนื่องกันมาจนถึงปัจจุบัน โดยไม่เคยขาดช่วง เกิดเป็นความหลากหลายทางชีวภาพมหาศาล ทั้งหมดทั้งมวลนี้เกิดขึ้นโดยมีกระบวนการวิวัฒนาการเป็นกลไกสำคัญ
ทีมนักวิทยาศาสตร์เริ่มจากการสร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์ให้จำลองหุ่นยนต์ขึ้นมา โดยมีเป้าหมายคือเป็นหุ่นที่สามารถเคลื่อนไหวได้คล่องตัวที่สุด ซึ่งหุ่นยนต์จะถูกสร้างจากบล็อกพื้นฐาน (เปรียบเทียบได้กับก้อนอิฐของบ้าน) 2 ชนิด ได้แก่ บล็อกที่ยืดหดได้ และบล็อกที่เป็นโครงให้กับหุ่นยนต์
อัลกอริทึมของโปรแกรมจะนำหน่วยพื้นฐานมาเรียงต่อกันอย่างสุ่ม แล้วดูว่าแต่ละรูปแบบเคลื่อนไหวได้ดีมากน้อยเพียงใด หากรูปร่างของหุ่นยนต์จำลองเคลื่อนที่ได้ดี มันจะเก็บข้อมูลนี้ไว้ แต่ถ้าเคลื่อนที่ได้ไม่ค่อยดีก็จะถูกคัดทิ้ง (ตามหลักการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นกลไกของวิวัฒนาการ)
ทีมนักวิจัยสั่งให้โปรแกรมรันคำสั่งไปทั้งหมด 100 ครั้ง จนได้เป็นแบบพิมพ์เขียวของหุ่นยนต์ออกมาจำนวนมาก จากนั้นศึกษาคุณสมบัติของแบบจำลองดังกล่าว แล้วคัดเลือกเพียงรูปแบบเดียวที่เคลื่อนไหวได้ดีที่สุดมาสร้างเป็นหุ่นยนต์จากเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
มนุษย์มุ่งที่จะปรับเปลี่ยนสิ่งมีชีวิต เพื่อผลประโยชน์บางอย่างมาโดยตลอด ตั้งแต่การปฏิวัติเกษตรกรรมเป็นต้นมา โดยมีธรรมชาติเป็นต้นแบบ แต่หุ่นยนต์ชีวภาพที่เกิดขึ้นมาใหม่นี้ ได้รับการออกแบบด้วยกลไกเดียวกันกับที่สร้างสิ่งมีชีวิตบนโลกขึ้นมา โดยมีจุดตั้งต้นเป็นเพียงบล็อกพื้นฐานง่ายๆ
ต่อจากนี้จะเป็นส่วนที่สิ่งมีชีวิตจะเข้ามามีบทบาท
อ่านต่อได้ที่ https://thestandard.co/science-find-xenobot/
โฆษณา