Xenobot là gì?

Được hình thành từ các tế bào gốc của loài ếch có vuốt Châu Phi (Xenopus laevis), xenobot rộng chưa đến một milimét. Tên gọi của xenobot cũng được đặt theo tên loài ếch này. 

Những xenbobot nhỏ bé lần đầu tiên giới thiệu năm 2020 sau khi các thí nghiệm cho thấy chúng có thể di chuyển, làm việc theo nhóm và tự chữa lành. 

Hiện tại, các nhà khoa học phát triển xenobot tại Đại học Vermont, Đại học Tufts và Viện Wyss của Đại học Harvard cho biết, đã phát hiện ra ở xenobot một hình thức sinh sản sinh học hoàn toàn mới, khác với bất kỳ động vật hoặc thực vật nào mà khoa học biết đến. 

Michael Levin, giáo sư sinh học kiêm giám đốc Trung tâm Khám phá Allen tại Đại học Tufts, đồng tác giả của nghiên cứu mới, cho hay: “Tôi vô cùng kinh ngạc về điều đó". Ông lưu ý, xenobot đã giải phóng các tế bào khỏi phần còn lại của phôi thai, cho phép các tế bào này tự định hình trong môi trường mới cả về cách thức di chuyển và cách thức sinh sản mới. 

Robot hay sinh vật?

Tế bào gốc là những tế bào không chuyên biệt, có khả năng phát triển thành các loại tế bào khác nhau. Để tạo ra xenobot, các nhà nghiên cứu đã lấy tế bào gốc sống từ phôi ếch và nuôi cấy. Không có thao tác nào trong quá trình này liên quan đến gene.

“Hầu hết mọi người nghĩ robot được làm bằng kim loại và gốm sứ nhưng điều cần lưu tâm không hẳn robot làm từ gì mà là nó làm những gì - tức những hành động của nó thay mặt cho con người. Theo cách này, nó là một robot nhưng nó cũng rõ ràng là một sinh vật được tạo ra từ tế bào ếch chưa biến đổi gene" -  Josh Bongard, giáo sư khoa học máy tính, chuyên gia về robot, tại Đại học Vermont và là tác giả chính của nghiên cứu, lưu ý. 

Ông nói rằng, nhóm nghiên cứu phát hiện các xenobot, ban đầu có hình cầu và được tạo ra từ khoảng 3.000 tế bào, có thể nhân bản. Nhưng sự sinh sản này hiếm khi xảy ra và chỉ trong những bối cảnh cụ thể. Chuyên gia Bongard chỉ ra, các xenobot đã sử dụng "nhân bản động lực học" - một quá trình xảy ra ở cấp độ phân tử nhưng chưa từng được quan sát thấy ở quy mô toàn bộ tế bào hoặc sinh vật.

Nhờ trí tuệ nhân tạo (AI), các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hàng tỉ hình dạng cơ thể để xem các xenobot có hiệu quả hơn trong việc nhân bản kiểu này không. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng, xenobot có thể tìm thấy các tế bào gốc cực nhỏ trong một đĩa petri, thu thập hàng trăm tế bào trong miệng và vài ngày sau, cụm tế bào này trở thành xenobot mới.

Xenobot là công nghệ rất sơ khai - như chiếc máy tính những năm 1940 - và chưa có bất kỳ ứng dụng thực tế nào. Tuy nhiên, sự kết hợp giữa sinh học phân tử và trí tuệ nhân tạo này có thể được sử dụng trong một loạt các nhiệm vụ trong cơ thể và môi trường, theo các nhà nghiên cứu. Những hoạt động có thể bao gồm thu thập vi nhựa trong đại dương, kiểm tra hệ thống rễ và y học tái tạo.

Viễn cảnh về công nghệ sinh họ tự nhân bản có thể gây lo ngại nhưng các nhà nghiên cứu lưu ý rằng, những cỗ máy sống này hoàn toàn ở trong phòng thí nghiệm và dễ dàng bị khống chế khi chúng có thể phân hủy sinh học và được các chuyên gia đạo đức quản lý.

Nghiên cứu có tài trợ của Cơ quan Chỉ đạo các Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (DARPA) của Bộ Quốc phòng Mỹ, đơn vị chịu trách nhiệm phát triển các công nghệ tiên tiến mới dùng cho quân đội.

"Có rất nhiều điều có thể thực hiện được nếu chúng ta tận dụng tính dẻo dai và khả năng giải quyết vấn đề của những tế bào" - chuyên gia Bongard nói. Nghiên cứu về khả năng nhân bản của xenobot đã được công bố trên tạp chí khoa học PNAS ngày 29.11.