Xénobot : le premier robot vivant créé à partir de cellulles de grenouille par une IA

Une équipe de chercheurs est parvenue à créer le premier robot vivant, généré par une intelligence artificielle à partir de cellules souches de grenouille. Une réussite scientifique qui pourrait avoir des conséquences révolutionnaires…

C’est une avancée majeure pour la science. Pour la première fois, des scientifiques sont parvenus à créer un xénobot : un robot créé à partir de cellules vivantes.

Les chercheurs détaillent dans le journal Proceedings of the National Academy of Sciences paru le 13 janvier 2020 la façon dont ils ont créé la première « machine vivante ». En utilisant un algorithme, ces scientifiques sont parvenus à faire « évoluer » un nouvel organisme à partir de cellulles issues d’embryons de grenouilles.

Plus précisément, ce sont des cellules souches de la grenouille africaine Xenopus laevis qui ont été utilisées. Cependant, l’organisme qui résulte de cette expérience ne ressemble à aucun amphibien connu.

Le xénobot s’apparente à un blob d’une largeur de seulement un millimètre. Il est composé de tissu vivant assemblé sous forme de corps conçu par des modèles informatiques.

Grâce aux algorithmes, la créature a pu évoluer du stade d’amas de cellules souches de peau et de coeur à celui d’un assemblage de plusieurs centaines de cellules bougeant par pulsations générées par le tissu du muscle cardiaque.

Ainsi, nul besoin de contrôle externe à l’aide d’une télécommande ou de bioélectricité. Le xénobot est un agent autonome.

Xénobot : un robot créé par une IA en s’inspirant de l’évolution naturelle

Les biologistes impliqués dans le projet se sont contentés de fixer des contraintes à l’ordinateur pour le xénobot, comme la puissance musculaire maximale des tissus ou la façon dont ils pourraient se déplacer dans un environnement aquatique.

L’algorithme s’est ensuite chargé de produire des générations de ces petits organismes. Les plus performants d’entre eux se sont « reproduits » au sein de l’algorithme. Sur le principe de la sélection naturelle, les formes les moins réussies ont été supprimées par l’ordinateur.

L’intelligence artificielle a donc permis de définir le design optimal pour le xénobot. Ce design a ensuite pu être appliqué à des cellules dans le monde réel.

Les chercheurs ont assemblé les cellules souches afin de reproduire la forme 3D définie par l’algorithme. Les cellules de peau ont permis de maintenir les xénobots en forme, tandis que le battement de tissu cardiaque à plusieurs emplacements spécifiques de leurs corps leur permet de se déplacer dans l’eau pendant plusieurs semaines sans avoir besoin de nutriments additionnels.

Ces organismes mobiles présentent d’étonnantes propriétés. Ils peuvent se déplacer indépendamment ou collectivement, et peuvent soigner leurs blessures de manière autonome. Ils sont capables de survivre durant plusieurs semaines.

Par exemple, les chercheurs ont tenté de couper le robot vivant en deux. Celui-ci est parvenu à réassembler ses cellules automatiquement.

Selon Joshua Bongard, expert en robotique de l’Université de Vermont et co-auteur de l’étude, cette créature n’est « ni un robot traditionnel ni une espèce animale connue ». Il s’agit selon lui d’une « nouvelle classe d’artefact, un organisme vivant et programmable ».

Cette innovation majeure pourrait notamment être utilisée dans le domaine de la santé, afin de transporter des médicaments à l’intérieur du corps d’un patient. Il serait aussi possible de les déployer en cas de déversement toxique ou de contamination radioactive, ou encore afin de collecter les microplastiques dans les océans.

Bien évidemment, la création du premier robot vivant soulève aussi des inquiétudes éthiques. Les films de science-fiction tels que Blade Runner et Terminator nous ont appris que cette idée présente des risques. Cependant, les chercheurs à l’origine de cette découverte estiment que ces craintes ne sont « pas raisonnables ». À leurs yeux, tant que nous nous contenterons de créer de simples organismes, les retombées pour l’Homme seront uniquement bénéfiques. Les machines vivantes peuvent notamment nous aider à comprendre comment des propriétés complexes émergent de règles simples. En revanche, il serait effectivement risqué de s’aventurer à créer des systèmes complexes que nous ne comprenons pas…

yogaesoteric
12 juin 2020

Also available in: English