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Les scientifiques développent des «robots vivants» capables de se reproduire

Les xénobots ou les premiers robots vivants peuvent désormais se reproduire sous une forme de reproduction biologique récemment découverte.

Des scientifiques de l’Université du Vermont, de l’Université Tufts et du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de l’Université Harvard ont découvert une toute nouvelle forme de reproduction biologique et ont appliqué leur découverte pour créer les tout premiers robots vivants auto-répliquant.

Les scientifiques des États-Unis qui ont créé les premiers robots vivants connus sous le nom de xenobots disent que les formes de vie peuvent désormais se reproduire – et d’une manière totalement différente des plantes et des animaux.

Les xénobots sont formés à partir des cellules souches de la grenouille africaine à griffes (Xenopus laevis) dont elle tire son nom, et mesurent moins d’un millimètre de large.  Les minuscules cellules ont été dévoilées pour la première fois en 2020 après que des expériences ont montré qu’elles pouvaient se déplacer, travailler ensemble en groupe et s’auto-guérir.  Maintenant, les scientifiques qui les ont développés ont déclaré avoir découvert une toute nouvelle forme de reproduction biologique différente de tout animal ou plante connu de la science.

« J’en ai été stupéfait« , a déclaré Michael Levin, professeur de biologie et directeur du Allen Discovery Center de l’Université Tufts, co-auteur principal de la recherche.

« Les grenouilles ont un moyen de se reproduire qu’elles utilisent normalement, mais lorsque vous … libérez (les cellules) du reste de l’embryon et que vous leur donnez une chance de comprendre comment être dans un nouvel environnement, non seulement elles pensent  une nouvelle façon de se déplacer, mais elles découvrent aussi apparemment une nouvelle façon de se reproduire. »

Les scientifiques disent que les xénobots parents en forme de C (ou en forme de haricot) collectent et compressent les cellules souches molles en tas qui peuvent devenir une progéniture.

Les cellules souches sont des cellules non spécialisées qui ont la capacité de se développer en différents types de cellules.  Pour fabriquer les xénobots, les chercheurs ont gratté des cellules souches vivantes d’embryons de grenouilles et les ont laissées incuber.  Il n’y a aucune manipulation des gènes impliqués.

Les scientifiques développent des «robots vivants» capables de se reproduire

Josh Bongard, expert en robotique à l’université du Vermont et auteur principal de l’étude a déclaré avoir découvert que les xénobots, constitués d’environ 3 000 cellules, pouvaient se répliquer.  Mais cela arrivait rarement et seulement dans des circonstances spécifiques.

Les xénobots ont utilisé la « réplication cinétique » – un processus connu pour se produire au niveau moléculaire mais qui n’a jamais été observé auparavant à l’échelle de cellules ou d’organismes entiers, a déclaré Bongard. 

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Avec l’aide de l’intelligence artificielle, les chercheurs ont ensuite testé des milliards de formes corporelles pour rendre les xénobots plus efficaces dans ce type de réplication.  Les chercheurs ont découvert qu’il était capable de trouver de minuscules cellules souches dans une boîte de Pétri, d’en rassembler des centaines dans sa bouche, et quelques jours plus tard, le paquet de cellules est devenu de nouveaux xénobots.

Le parent fait ensuite tourner une grosse boule de cellules souches qui mûrit en un nouveau xénobot.


« L’IA n’a pas programmé ces machines de la manière dont nous pensons habituellement pour écrire du code. Elle a façonné et sculpté et a créé cette forme Pac-Man », a déclaré Bongard.

« La forme est, par essence, le programme. La forme influence le comportement des xénobots pour amplifier ce processus incroyablement surprenant. »

Les xénobots sont une technologie très ancienne — pensez à un ordinateur des années 40 — et n’ont pas encore d’applications pratiques.  Cependant, cette combinaison de biologie moléculaire et d’intelligence artificielle pourrait potentiellement être utilisée dans une multitude de tâches dans le corps et l’environnement, selon les chercheurs. 

Les scientifiques développent des «robots vivants» capables de se reproduire

Cela peut inclure des choses comme la collecte de microplastiques dans les océans, l’inspection des systèmes racinaires et la médecine régénérative.

 La recherche a été partiellement financée par la Defense Advanced Research Projects Agency, une agence fédérale américaine qui supervise le développement de technologies à usage militaire et l’étude a été publiée dans la revue scientifique du comité de lecture PNAS le lundi 29 novembre.

Felicia Essan

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