【研究】カエルの生きた細胞だけを使った「生体ロボット」の作成に初成功　バーモント大

→100％生きている細胞で生体ロボット「ゼノボット」が開発された
→細胞は全てカエルの受精卵から採取された
→ゼノボットは人間のプログラムした以外の行動が行えず、プログラムを死ぬまで忠実に実行する

用途別にプログラムと再設計が可能な生体ロボットは、これまでSFの専売特許でしたが、ついに現実世界でも実現しました。

100％生きている細胞からできており、プログラム通りに自律運動が可能な生きてるロボット「ゼノボット」の開発に成功したのです。

ゼノボットは細胞で構成されているために生き物 とも言えますが、機械のように人間が決めたプログラム以外の行動が一切行えません。

全ての細胞は死に絶えるまで、なんの疑問も感じずに人間のプログラムどおりの動作を反復します。

この生物機械はバーモント大学で進化ロボティクスの研究をしているジョッシュ・ボンガード氏と、タフツ大学の生物学者マイケル・レビン氏らの研究グループが、1月13日、学術雑誌「PANS」にて発表しました。

A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms
https://www.pnas.org/content/early/2020/01/07/1910837117

■ゼノボットは生き物なのか？　ロボットなのか？

ロボット工学者のジョシュア・ボンガード氏はゼノボットについて

「これらは、従来のロボットでも既知の動物種でもありません。これは人工の新しい区分です。つまり、プログラム可能な生命です」と述べています。

ゼノボットの細胞の遺伝子は疑いもなくカエルのものです。

名前の「ゼノ」の部分も、アフリカツメガエルの学名である「Xenopus（ゼノーパス）」からとられています。

ゼノボットの個々の細胞は生命活動を行っており、酸素を利用した呼吸をし、細胞内に蓄えた栄養を代謝し、最後は飢えて死にます。

ですが、ゼノボットの形は人工的に組み上げられており、カエルの面影は全くありません。

その行動も生身のカエルと違って、ゼノボットは人間が設定したプログラムに逆らうことはできません。

唯一の存在理由は機械と同じく、人間の指示通り働くことなのです。

■ゼノボットの設計

ゼノボットを作るにあたり、研究者たちはまず、単純な直線移動が可能な、基本モデルを「進化的アルゴリズム」を用いて設計しました。

進化的アルゴリズムによる設計とは一種のシミュレーションです。

仮想空間においてランダムな細胞の配置がなされた塊を作り出し、その中で偶然運動能力を持った細胞塊をベースに（他は消去される）次世代を形成させます。

その次世代のなかから、さらに優秀な運動能力を持つものを選別します。

この過程を繰り返すことで、擬似的な適者生存のルールをプログラムに当てはめる方法です。

また研究者たちは初期設定に仕様される細胞の塊を均一な細胞ではなく、皮膚と筋肉を混ぜた形に設定しました。

外郭を作る皮膚と駆動体である筋肉は、生体ロボットを作るには最低限、必要な細胞だと判断されたからです。

コンピューター内部の仮想空間で100世代が過ぎた頃には、4本脚の動物から頭と尻尾と前脚を取り除いたような、胸と後ろ足だけを持つ2本脚の奇妙なデザインの細胞塊が、最適解として選抜されました。

続きはソースで

https://nazology.net/archives/50540