Actu - Le premier robot vivant fabriqué à partir de cellules

[RSSBot]

Des chercheurs ont créé des robots à partir de cellules souches de grenouille, capables de se déplacer de façon autonome et de s’auto-organiser pour effectuer différentes tâches. La création par...

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[GBo]

Bonjour RSSBot, c'est super intéressant, mais par principe pourrait-on faire figurer le lien vers l'article scientifique original please ?
Le voici je pense (en anglais) :
https://www.pnas.org/content/pnas/ea...37117.full.pdf

Question à la cantonade j'aimerais bien savoir si/comment on commande ces "robots", je ne vois pas ce qui active la partie muscle de ces choses biologiques manufacturées. Chaque "chose" d'un type donné m'a l'air livré à lui-même en convulsant frénétiquement jusqu'à plus d'énergie ! Comme le lapin duracell quoi.

[Deedee81]

Salut,

Bonjour RSSBot

Attention, RSSBot n'est pas un participant. C'est un programme automatique qui met les actus ici. L'info c'est à Céline Deluzarche qu'il faut la donner.
Mais je ne crois pas qu'elle passe sur les forums, hélas.

[Flyingbike]

Et puis c'est pas du tout dans les habitudes de la maison, de toute façon...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite73192618]

Chaque "chose" d'un type donné m'a l'air livré à lui-même en convulsant frénétiquement jusqu'à plus d'énergie ! Comme le lapin duracell quoi.

C'est ce que je lis dans l'article dont tu as donné le lien (ainsi que fs, encadré "lien externe")

Dommage qu'une bonne partie de l'article fs soit consacré à un discours de peur non pertinent.

[Flyingbike]

quand j'aurai le temps je ferai un commentaire plus détaillé, mais l'interprétation de l'article original qu'on peut lire ici est totalement délirante et à des années lumière de ce qui a été expérimentalement réalisé.
C'est de la science fiction pure et dure . Ne rien prendre au sérieux !

[GBo]

C'est ce que je lis dans l'article dont tu as donné le lien (ainsi que fs, encadré "lien externe")
Dommage qu'une bonne partie de l'article fs soit consacré à un discours de peur non pertinent.

Merci Jiav, effectivement le "lien externe" donné par madame Deluzarche pointe vers l'article de PNAS.
Je n'ai rien dit donc !

[GBo]

Oui c'est vrai qu'il y a de l'exagération et des raccourcis dans l'article de Futura, sans doute l'enthousiasme, je cite par exemple:

"Ces xénorobots ne ressemblent d'ailleurs guère à des animaux ou des robots traditionnels. Ils s'apparentent plutôt à un embryon informe, les cellules s'auto-organisant selon la façon dont elles ont été programmées."

Je cite maintenant un résumé de l'article de PNAS sur sciencedaily qui me semble bien plus clair:
https://www.sciencedaily.com/release...0113175653.htm

"Then the team at Tufts, led by Levin and with key work by microsurgeon Douglas Blackiston -- transferred the in silico designs into life. First they gathered stem cells, harvested from the embryos of African frogs, the species Xenopus laevis. (Hence the name "xenobots.") These were separated into single cells and left to incubate. Then, using tiny forceps and an even tinier electrode, the cells were cut and joined under a microscope into a close approximation of the designs specified by the computer."
-> en fait les cellules de ces "choses" sont assemblées pour le moment à la main pour ressembler du mieux possible au modèle simulé par ordi (= modèles issus de plusieurs itérations d'un algo génétique). Ensuite:

"Assembled into body forms never seen in nature, the cells began to work together. The skin cells formed a more passive architecture, while the once-random contractions of heart muscle cells were put to work creating ordered forward motion as guided by the computer's design, and aided by spontaneous self-organizing patterns -- allowing the robots to move on their own."
-> donc un fois assemblées, les cellules de muscle de coeur de grenouille se mettent à battre de concert dans la "chose", ce qui permet à cette "chose" de se déplacer, comme prévu par le modèle informatique.

C'est quand même cool ce truc ! Mais pour le moment ces "choses" sont au robot biologique ce que le dentier sauteur est à WALL-E!

[invite73192618]

Ce que tu dis dans les deux “->” me semble correct mais pas nécessairement contradictoire avec la citation de fs. Peut-être une meilleure façon de le dire serait: les parties sont assemblées à la main selon un patron proposé par l’IA, puis les cellules montrent un comportement collectif généralement similaire à la prédiction de leur algorithme, ce qui fait que le tout permet de créer des microrobots à partir de cellules vivantes. Frankenstein version tetard.

[Flyingbike]

Ce que tu dis dans les deux “->” me semble correct mais pas nécessairement contradictoire avec la citation de fs.

pour le premier point, c'est largement exagéré. Entre un tas de cellule façonné a la main comme de la pâte à modeler et "les cellules s'auto-organisant selon la façon dont elles ont été programmées" il n'y a aucun rapport. C'est un faux sens.

Après incubation, elles sont reconfigurées par un algorithme évolutif qui génère des milliers de combinaisons possibles avec des cellules « passives » (cellules de peau) et des cellules « actives » (cellules cardiaques)

= on prélève les cellules, on les "incube" et hop on les reconfigure pour que ca devienne des robots

Here, we demonstrate a scalable approach for designing living systems in silico using an evolutionary algorithm, and we show how the evolved designs can be rapidly manufactured using a cell-based construction toolkit

= informatiquement, on simule des combinaisons d'unités fonctionnelles et on sélectionne des candidats selon des critères et des filtres, on les fait "à la main", et on regarde ce que ça donne.

Ca n'a strictement aucun rapport.

Dans le même genre:

Les chercheurs ont, par exemple, constaté que certaines configurations sont plus ou moins rapides ou qu'elles amènent les robots à s'auto-organiser pour collecter des matériaux ou manipuler des objets.

en fait non. Ces "comportements" ont été simulés et certains des designs simulés ont été "fabriqués" in vivo mais sans avoir un tel comportement

Reconfigurable organisms were evolved to exhibit four different behaviors: locomotion, object manipulation, object transport, and collective behavior (SI Appendix, section S10). To achieve this, the pipeline was employed four times.

voici des extraits de la section S10 mentionnée

10.4. ​Collective behavior.​ Multiple designs can be placed in a single environment instead of a single one. This can be done by simply relaxing the constraint which takes only the largest connected component to be the design. Alternatively, individually evolved designs can be evaluated together at a later stage in the pipeline. The latter method was implemented: five of the fastest locomoting designs (Fig. S3) were placed in the same environment amongst a grid of particulate matter in the form of 2×2×1 voxel particles, yielding spontaneous collective behavior and particle aggregation ​in silico​ (Fig. S10). Source code: github.com/skriegman/reconfigurable_organisms/blob/master/exp/Collective_Behavior.py

10.1. ​Object manipulation.​ Introducing a single object to the environment, and altering the goal function to track the external object, instead of the design, yielded object manipulation—block pushing—​in silico​ (Fig. S12). The new behavioral goal input into the pipeline was to maximize displacement of a 2×2×2 voxel object during an evaluation period of 30 seconds. This extended evaluation time of 30 seconds (instead of 10 sec) prevented the strategy of simply falling onto the object and hitting it forward ahead of the (often immobile) design. All other constraints from the second pass for locomotion were left in place: passive and randomly-actuating building blocks were reconfigured within an 8×8×7 workspace, and evaluated in a floored aqueous environment. Sixteen independent evolutionary runs were performed. In some designs, a primitive end-effector—a notch in the corner of the body—evolved to hold and manipulate the object as it was pushed along the floor. Source code:github.com/skriegman/reconfigurable_organisms/blob/master/exp/Object_Manipulation.py

Il n'y a donc définitivement pas grand chose de "vivant" la dedans contrairement a ce sous entend l'article de FS qui du coup extrapole totalement tout ce qui est envisagé dans le papier.


En ce qui concerne l'auto réparation, une structure vaguement sphéroïde composée de cellules a effectivement tendance à persévérer dans cette forme. L'auto-aggrégation n'est pas révolutionnaire non plus, ces deux derniers points étant essentiellement expliquables par la complexité des interactions cellule-cellule. Ca n'est donc absolument pas spécifique de ces "xenorobots"

Des robots à partir de cellules nerveuses, dotés de capacités cognitives

Les robots vont-ils se retourner contre nous ?

quand aux deux derniers paragraphes, c'est du délire de SF

[GBo]

Frankenstein version tetard.

Excellent !

[GBo]

Cette vidéo accompagnant l'étude est bien cachée mais elle vaut le coup d'oeil:
https://youtu.be/VVd_MjHm_tc
Dans les 10 premières secondes, on y voit, à gauche, un "vainqueur" issu de l'algo génétique tournant sur ordinateur, et à droite, sa réalisation à base de cellules biologiques. On revoit cet exemple de 1:15 à 1:25 (haut / bas).
Ce que l'on voit dans cet exemple a été sélectionné par le programme pour la locomotion. Les briques de base du modèle informatique sont constituées d'éléments passifs (en cyan) et d'élément contractiles (en rouge/vert). La réalisation biologique utilise respectivement des cellules de peau et des cellules de muscle cardiaque.
A 1:28, on voit l'expérience qui prouve que ce sont bien les petites pattes musclées de la "chose" qui la fait se déplacer de façon rectiligne, puisque si on la retourne sur le dos elle n'avance plus...
La suite est encore plus amusante.
cdlt,
GBo

[LeMulet]

Pour faire des "automates" biologiques de cette taille (moins du mm) qui se déplacent, sans squelette, il serait surement plus efficace d'employer un design de type "ver" (qui présente l'avantage d'ailleurs de ne pas risquer de se retrouver immobilisé sur le dos.).
Mais c'est sur que sans coordination complexe de la contraction, le design reste limité.

[GBo]

Sauf qui le ver a un système nerveux qui coordonne son mouvement péristaltique; là, pour le moment, il n'y a pas de système nerveux dans les "choses" ci-dessus: que de la peau et du muscle qui "bat" tout seul (d'où le choix de cellules de muscle de coeur de foetus de tétard).

[Lincette]

Bonjour
Je répond ici aux nombreuses remarques postées sur le forum.
En effet je ne passe pas ma vie sur le forum mais j'essaye de prendre en compte au mieux les commentaires constructifs. ��
J'ai modifié l'article en précisant que les cellules sont bien assemblées à la main (cela me semblait évident car un algorithme ne "construit" rien par lui-même mais génère des simulations).
En revanche il s'agit bien de cellules vivantes et non de nanorobots comme les exemples cités précédemment dans l'article.
Quand au "délire de SF", il s'agit effectivement d'extrapolations, précision faite qu'elles sont le fait des auteurs eux-mêmes qui suggèrent de réitérer l'expérience avec des cellules cognitives. Il y avait même une marque d'ironie à la fin de l'article, désolée pour ceux que ça a chiffonnés ��

[GBo]

Merci d'être passé Lucette
J'ai remarqué que les chercheurs tombent parfois amoureux de leur découverte, au point d'en perdre la raison, et dans ce cas l'exagération et l'emphase provenait effectivement de l'article original et des créateurs de ces robots-têtards farceurs: mais justement, ne serait-ce pas une plus-value souhaitable des news scientifiques de Futura que d'avoir un regard plus circonspect en démêlant clairement ce qui est de l'ordre d'une vraie avancée (ce qui est le cas ici en plus, AMHA) de ce qui est "plans sur la comète" ?
cdlt,
GBo

[Deedee81]

Salut,

Un avis peut être utile amha. Mais il faut aussi éviter que Futura ne porte un jugement de valeur, ce n'est pas son rôle (mais, bon, à Futura de décider, évidemment).
De plus, je pense que pour faire ça sérieusement, ça demanderait un travail assez considérable.

[GBo]

Je cite l'article original, c'est assez facile de voir à quel moment ça rêve tout haut, même pour un amateur comme moi:

"[...]Given their nontoxicity and selflimiting lifespan, they could serve as a novel vehicle for intelligent drug delivery or internal surgery. If equipped to express signaling circuits and proteins for enzymatic, sensory (receptor), and mechanical deformation functions, they could seek out and digest toxic or waste products, or identify molecules of interest in environments physically inaccessible to robots. If equipped with reproductive systems (by exploiting endogenous regenerative mechanisms such as occurs in planarian fissioning), they may be capable of doing so at scale. In biomedical settings, one could envision such biobots (made from the patient’s own cells) removing plaque from artery walls, identifying cancer, or settling down to differentiate or control events in locations of disease."

Rien que ça ! Avec des if on met Paris en bouteille...

[invite73192618]

+1 GBo: merci à Lincette d'être passé
+1 deedee: ce n'est pas le rôle du journaliste de faire passer son opinion avant celle des chercheurs. Ça, c'est le rôle des commentateurs