Kurbağa hücrelerinden yapılan robot… Bu tanımlama ile anılan robotlar kesinlikle bir bilim kurgu filiminin sahnesi ya da senaryosundan bir bölüm değildir! Bilim adamları kurbağa hücrelerinden kendi kendini iyileştirebilen, hareket edebilen ve birlikte çalışabilen yaşayan bir robot tasarlamışlardır.
Robotik uzun zamandır doğal dünyadan ilham alınarak tasarım çalışmaları yapan bir alandır. Bu yıl Tufts Üniversitesi ve Vermont Üniversitesi’nden iki ekip, biyolojik olarak parçalanabilen, yaşayan robotlarda yeni bir atılım yaptığını duyurmuştur. Xenobots olarak bilinen bu yeni gelişme, robotikte mümkün olanın sınırlarını zorlamakta ve araştırmacıların doğa ile yapay zekayı birleştirme konusundaki düşüncelerini değiştirmeyi vaat etmektedir.
Xenobotlar Nelerdir?
Xenobot, robotikteki bu yeni ilerlemeye verilen addır. Bu robotun adı hücrelerin alındığı ve ilham olan kurbağa türü Xenopus laevis’ten türetilen bir addır . Xenobots’ın ilk olarak Ocak 2020’de lansmanı yapılarak tanıtımı yapılmış ve bu robotların orijinal versiyonu, bir yapay zeka sistemi kullanılarak tamamen organik maddeden tasarlanmıştır. Vermont Üniversitesi’ndeki uzmanlar ” evrimsel algoritmalar” programı ve ardından Tufts’taki araştırmacılar, canlı kurbağa hücrelerini kullanarak botları bir araya getirmişlerdir.
Vermont Üniversitesi’nden araştırma ekibi liderlerinden biri olan Joshua Bongard’ a göre bu robotlar adeta yeni b yaşam makineleridir ve bu robotlar geleneksel robot ya da bir hayvanın bilinen türünden üretilen yeni bir tür değildir. Bunlar yeni bir yapay nesne sınıfıdır: yaşayan, programlanabilir bir organizmadır.
İlk Xenobot’lar kendi kendini iyileştirebileceklerini, hareket edebildiklerini ve hatta birbirleriyle birlikte çalışabildiklerini kanıtlamışlardır. Bu yıl piyasaya sürülen Xenobot’un ikinci yinelemesi daha da akıllıdır. Yeni Xenobot’lar daha hızlı, daha uzun yaşayabilir ve hatta çevreleri hakkında bilgi kaydedebilirler. 2.0 Xenbot’lar olarak geçen bu yeni model, yüzeylerinde daha hızlı yüzmelerini sağlayan “saç benzeri yapılar ” tarafından hareket ettirilir yapıdadır. Ayrıca yeni sürüm, ilk sürümden üç ila yedi gün daha uzun ömürlüdür.
Robotistler uzun süredir sürü zekasına incelemekte ve biyologlar organizmalarda sürü(topluluk) zekası üzerinde çalışmaktadırlar. Bongard, New Scientist’e verdiği demeçte, ilginç bir açıklama yapmıştır. Bu açıklamada bir robotist olarak şunu dile getirmiştir. Bu yeni çalışmalara göre xenbotlardan oluşan robotlardan sürüler tasarlamak, geleneksel robotik parçalardan topluluk(sürüler) tasarlamaya göre çığır açabilecek derecede fark yaratabilir bir gelişmedir.Bu projenin geçen yıl boyunca kapsadığı zemin çalışmaları, Xenobot’lardan öğrenilecek daha çok şey olduğunu göstermektedir. Ve bunun sonuçları yalnızca robotik alanını değil, aynı zamanda tıp ve diğer endüstrileri de etkiyebilecek çalışmalardır.
Xenobot’un Etkileri Nelerdir?
Xenobot çalışma ekibinin kısa sürede gerçekleştirdiği yenilik, robotik alanında devrim niteliğinde olmuştur. İnsansı bir robot, tipik olarak, nesneleri manipüle etmek ve hareket etmek için birlikte çalışan bir parça koleksiyonundan oluşur. Ancak bu deney, hücrelerin akıllıca iletişim kurma şeklini daha yakından taklit etme konusunda umut vaat etmektedir. Ksenobotlar, organların ve dokunun vücutta birlikte çalışma şekline daha yakın bir yaklaşımı temsil eder.
Pratik düzeyde, Xenobot’ların hemen kullanışlılığı vardır. Xenobot tamamen biyolojik olarak parçalanabilen malzemelerden yapıldığı için hücreler oldukça hızlı bir şekilde parçalanır. Bu kısa ömür aslında Xenobot’ları ilaç vermek veya insan vücudundaki hastalıkları tespit etmek gibi bazı tıbbi kapasitelerde kullanmak isteyenlere potansiyel faydalar sağlamaktadır.
Yeni Xenobot’lar anıları bile kaydedebilmektedir. Bu temel hafıza işlevi, EosFP adı verilen bir floresan raportör proteini kullanılarak etkinleştirilir . EosFP, 390nm dalga boyunda ışığa maruz kalmadıkça normalde yeşil yanar, ancak bu dalga boyunda protein kırmızıya döner. Araştırmacılar, kurbağa embriyolarının hücrelerine EosFP proteinini kodlayan haberci RNA enjekte etmişlerdir. Olgun Xenobot’lar daha sonra mavi ışığa maruz kalmayı yaklaşık 390nm’de kaydedebilmişlerdir.
Ardından araştırmacılar, bir noktanın ışıkla aydınlatıldığı bir alanda yüzen 10 Xenobot’u test etmişlerdir. Bu yapılan test çalışmasında geri kalanlar yeşil kalırken, üç bot kırmızı bir ışık yaymıştır. Araştırmacılara göre, bu sonuç, Xenobot’ların “seyahat deneyimlerine” dair bir hafızaya sahip olduğunu göstermiştir. Bu gelecekteki yinelemelerde uyuşturucuların, kirleticilerin veya hastalık göstergelerinin varlığını kaydetme olasılığını gösteren bir sonuçtur.
Bongard, The Next Web’e verdiği demeçte şunları dile getirmiştir. “Bu yeni robot cinsinin potansiyel olarak yalnızca ortamlarındaki koşulları bildirmek için değil, aynı zamanda ortamlarındaki koşulları değiştirmek ve onarmak için de tasarlanabilinir olduğudur .” Xenobot projesi hızla geliştirilmektedir, ancak şunu bilmek gerekir ki; kurbağa hücreleri, robot endüstrisinin ilham aldığı doğal dünyanın tek parçası değildir.
Doğal Dünya Robotikte Yeni İnovasyonlara Nasıl İlham Veriyor?
Bilim adamlarının canlılardan doğal adaptasyonları robotik uygulamalarına entegre ettikleri birkaç önemli örnek daha vardır. Yumuşak robotik , ahtapotlar, filler, böcekler ve diğer deniz hayvanları gibi organizmaların davranışlarını ve özelliklerini kopyalamaya adanmış bir alandır. 
Örneğin, Colorado Eyalet Üniversitesi’nde yardımcı doçent Jianguo Zhao liderliğindeki bir ekip, yumuşak bir robotta programlanabilir hareketler üretebilen ahtapot dokunaçlarından esinlenerek “bükülmüş ve sarmal bir aktüatör” geliştirilmiştir. North Carolina Eyalet Üniversitesi ve Temple Üniversitesi’ndeki bir proje, bir robotun gücünü artırmak için polimerlerin nasıl ön gerilimli olduğunu vurgulayan bir denizanası robotu tasarlamıştır. Başka yerlerde, ekipler kalamar halka dişlerinden ve örümcek ağlarından ilham akmaktadır.
Xenobotlar için bu sadece bir başlangıçtır. Araştırmacılar, bu organizmaların yeni bilgisayar tasarımlarıyla nasıl kampanya yürüttüğünü ve tedaviye dirençli bakteriler gibi bir faktörle savaşmak için kullanılıp kullanılamayacağını keşfetmeye devam edileceği umut edilmektedir. Böylelikle bu robotlar hem tıp hem de endüstriyel alanda çığır aşabilecek gelişmelere neden olabilir.
Kaynakça:
https://www.newscientist.com/article/2273516-living-robots-made-from-frog-skin-cells-can-sense-their-
https://www.cnn.com/2020/01/13/us/living-robot-stem-cells-intl-hnk-scli-scn/index.html
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu