7 เม.ย. 2021 เวลา 11:12 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
หุ่นยนต์ที่มีชีวิต!!! Xenobot ชีวจักรกลตัวแรกของโลก
มนุษย์มีความพยายามอย่างต่อเนื่องในการเปลี่ยนแปลงสิ่งต่างๆ รอบตัวให้เป็นไปตามที่มนุษย์ต้องการ ทั้งเรื่องการคัดสายพันธ์ ไปจนถึงการตัดต่อพันธถกรรม อย่างไรก็ตามเมื่อการพัฒนาเทคโนโลยีหุ่นยนต์ก้าวล้ำไปเรื่อยๆ มนุษย์ก็เริ่มนำความรู้ทางชิววิทยามาผสานกับเทคโนโลยีหุ่นยนต์เพื่อสร้างชีวจักรกลที่มีความทรงจำ และประกอบร่างตัวเองกับหุ่นยนต์ตัวอื่นได้ครับ
1
โครงการสร้าง Xenobot หุ่นยนต์ชีวิภาพรูปแบบใหม่
Xenobot เป็นชื่อชีวจักรกลที่ถูกพัฒนาขึ้นในห้องทดลองครับ โดยตัว Xenobot เกิดจากความร่วมมือของนักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยจำนวนมากจาก Tufts University และ University of Vermont ครับ โดยการที่ Xenobot เกิดจากการออกแบบหุ่นยนต์ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเขียนชุดคำสั่งเพื่อควบคุมมันได้และมีส่วนประกอบจากเซลล์ของสิ่งมีชีวิต มันจึงถูกขนานามว่าเป็นกลุ่มชีวภาพที่สามารถถูกควบคุมด้วยชุดคาสั่ง (Living Programmable Organism) ครับ
1
การสร้าง Xenobot ถูกแบ่งออกเป็น 2 ขั้นตอนสำคัญด้วยกันครับ โดยขั้นตอนแรก นักวิจัยได้ใช้ Supercomputer เพื่อสร้างโครงสร้างหุ่นยนต์ที่เป็นไปได้หลายพันตัวอย่างขึ้นมาครับ โดยทุกตัวอย่างต้องพร้อมที่จะประกอบเข้ากับเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเพื่อสร้างเป็นกลุ่มชีวภาพรูปแบบใหม่ขึ้นมาครับ การออกแบบซ้ำไปซ้ำมาเพื่อคาดการณ์ความเป็นไปได้และพัฒนาต่อยอดให้ดีขึ้นเสมือนการจำลองการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตเลยทีเดียวครับ
ประการต่อมาคือการตัดต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิตให้มีรูปร่างและลักษณะที่ทางนักวิจัยต้องการเพื่อใช้เป็นร่างกายของ Xenobot ครับ โดยทางนักวิทยาศาสตร์ได้เลือกเซลล์ต้นกำเนิด (Stem Cells) ของกบแอฟริกามาใช้ครับ โดยพวกเขาใช้อุปกรณ์ผ่าตัดขนาดเล็กเพอใช้ในการปรับปรุงรูปร่างของเซลล์ดังกล่าวให้เหมาะสมกับโครงสร้างของ Xenobot ครับ โดยเซลล์ที่นักวิทยาศาสตร์นำมาใช้เป็นเซลล์ที่ชื่อว่า Cilia ซึ่งมีลักศณะเป็นเส้นยาวๆ เพื่อให้เป็นแขนขาของ Xenobot ครับ
โดยปกติ Cilia จะพบได้บริเวณปอดของสิ่งมีชีวิตโดยจะทำหน้าที่ช่วยขับของเสียออกจากร่างกายครับ แต่นักวิทยาศาสตร์สามารถปรับปรุงเซลล์ดังกล่าวมาใช้ในวัตถุประสงค์ที่แตกต่างออกไป โดยพวกเขาเขียนโปรแกรมให้ Xenobot สามารถใช้ Cilia แทนขาในการเคลื่อนที่ไปครับ
1
การสื่อสารระหว่าง Xenobot อันน่าทึ่ง
เมื่อนักสิทยาศาสตร์ได้สร้างหุ่นยนต์ Xenobot ตามที่ได้ออกแบบไว้ พวกเขาก็เริ่มให้เจ้าหุ่นชีวภาพทำงานต่างๆ ง่ายๆ เช่น การเคลื่อนที่ไปมา การขยับของจากจุดหนึ่งไปยังอีกขุดหนึ่งเป็นต้น แต่เพื่อให้การทำงานสามารถทำได้เต็มที่ พวกเขาจึงเริ่มให้ Xenobot รวมตัวกันเป็นกลุ่มเพื่อทำงานที่ยากขึ้นไปครับ
เจ้า Xenobot สามารถรวมกันเป็นกลุ่มก้อนชีวจักรกล พวกมันสามารถขยับไปในทางเดียวกันโดยไม่ต้องอาศัยกล้ามเนื้อเหมือนที่สัต์ต้องใช้ นอกจากนี้พวกมันยังสามารถจดจำและสามารถบันทึกสิ่งต่างๆ ที่เกิดขึ้นกับตัวมันได้ด้วยครับ นอกจากการทำงานร่วมกันแล้ว พวกมันยังสามารถรักษาตัวเองได้ด้วยครับ นั่นหมายความว่าหากเกิดอะไรขึ้นกับพวกมัน ท้ายที่สุดมันก็จะพยายามซ่อมแซมตัวเองจนกลับมาทำงานได้ใหม่ครับ
ประโยชน์ของ Xenobot ทั้งทางด้านการศึกษาและการใช้งานสำหรับอนาคตของมนุษยชาติ
นักวิทยาศาสตร์มองว่าข้อมูลการสื่อสารของเหล่า Xenobot นอกจากจะสามารถนำมาใช้ศึกษาการทำงานระหว่างเซลล์ได้แล้ว ยังสามารถนำมาใช้ประยุกต์ได้กับหลากหลายอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมสิ่งแวดล้อมและประยุกต์ใช้ในงานทางการแพทย์
ทางด้านการศึกษานั้น การที่ Xenobot สามารถทำงานร่วมกันเป็นตัวอย่างที่ดีที่จะใช้ศึกษาการรวมตัวและช่วยกันทำหน้าที่ต่างๆ ของเซลล์สิ่งมีชีวิตในระบบต่างๆ ในร่างกาย วิธีการดังกล่าวช่วยให้เราเข้าใจวิธีการทำงานและการสื่อสารระหว่างเซลล์ของสิ่งมีชีวิตได้ดีขึ้น โดยเฉพาะในระหว่างขั้นตอนการพัฒนาเซลล์ ซึ่งจะนำไปสู่การควบคุมการสื่อสารระหว่างเซลล์ได้ดียิ่งขึ้น
ศาสตราจารย์ Michael Levin แห่งมหาวิทยาลัย Tufts University กล่าวว่าพวกเรากำลังเป็นประจักษ์พยานครั้งสำคัญในการที่เซลล์ที่ถูกสร้างขึ้นมาจากกบกำลังรวมร่างเข้าเป็นร่างกายอย่างที่ไม่เคยเป็นมาก่อน
ทางฝั่ง University of Vermont ที่พัฒนาตัวอย่างการทำงานระหว่าง Xenobot ด้วยกันเอง และดูว่ารูปร่างของ Celia ของ Xenobot จะมีผลต่อพฤติกรรมของมันหรือไม่ อาจทำให้เราเข้าใจและสามารถเลือกพฤติกรรมที่เราต้องการได้ครับ เช่น สั่งให้ Xenobot ไปหาชิ้นส่วนที่ต้องการท่ามกลางกองเศษชิ้นส่วน
ในทางอุตสาหกรรมนั้น ถึงแม้ว่าปัจจุบัน Xenobot อาจจะทำตามคำสั่งอย่างง่ายได้ แต่ในอนาคตพวกเขาเชื่อว่า Xenobot จะสามารถพัฒนากลายเป็นอุปกรณ์ที่มีชีวิตที่มีความสามารถที่หลากหลายครับ โดยอาศัยการออกแบบ Xenobot รูปแบบต่างๆ ด้วย Supercomputer นักวิทยาศาสตร์จะสามารถสร้าง Xenobot ที่ทำงานเฉพาะอย่าง เช่น การนำยาไปที่จุดใดจุดหนึ่งของร่างกาย ไปจนถึงการส่ง Xenobot ไปเก็บกวาดสารเคมีตกค้างในจุดต่างๆ เป็นต้น ท้ายที่สุดพวกเขาตั้งเป้าหมายว่าจะสร้างกลุ่ม Xenobot ที่สามารถเข้าถึงและทำงานได้ในทุกพื้นผิวที่พวกมันสามารถไปเพื่อทำงานที่มนุษย์ไม่สามารถทำได้ เช่น การทำความสะอาด Microplastic ในทะเล ไปจนถึงทำความสะอาดดินที่ปนเปื้อนสารเคมีในพื้นที่สุดอันตรายครับ
1
ด้วยเทคโนโลยีชีวจักรกลดังกล่าว อนาคตของการพัฒนาหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่สามารถช่วยอำนวยความสะดวกแก่มนุษย์ทางด้านการแพทย์ ไปจนถึงการทำความสะอาดฟื้นฟูสิ่งแวดล้อมคงอยู่ไม่ไกลเกินฝันครับ
โฆษณา