Stammzellen & Supercomputer:
Erster lebender Roboter konstruiert

Völlig neue Lebensformen, die so nie auf der Erde existiert haben: Genau die wollen Forscher jetzt mit Frosch-Stammzellen und der Hilfe eines Su­per­com­puters im Labor gezielt produziert haben. Die "lebenden, pro­gram­mier­baren Maschinen" könnten breiten Einsatz finden.

Die ersten lebenden Maschinen wurden jetzt im Labor gezüchtet

Forschern in den USA ist es gelungen, Stammzellen des afrikanischen Ochsenfrosches gezielt so neu anzuordnen, dass daraus neue Lebensformen entstehen, die sich beispielsweise unter eigener Kraft fortbewegen können. Wie der Guardian berichtet, hat ein Team um den Forscher Michael Levin, Direktor des Allen Discovery Center der Tufts University in Medford, Massachusetts, es sich zur Aufgabe gemacht, "lebende, programmierbare Organismen" zu produzieren. "Es handelt sich dabei um ganz neue Lebensformen. Sie haben nie zuvor auf der Erde existiert", so Levin. Die ersten 'lebenden Roboter', neu geformt aus Frosch-Stammzellen Wie der Forscher ausführt, sehen er und seine Kollegen klare Vorteile darin, Roboter und Maschinen aus biologischen Materialien zu produzieren. So könnten die lebenden Kreationen sich beispielsweise bei Schaden selber heilen und nach Erledigung ihrer Tätigkeit zerfallen, ganz wie das bei natürlichen Organismen nach dem Tod der Fall ist. Die Leistungsfähigkeit zukünftiger Versionen dieser organischen Roboter könnte sie nach Ansicht des Forscherteams in verschiedensten Feldern nützlich machen. Die Reinigung der Ozeane von Mikroplastik, die Verdauung giftiger Stoffe oder der Einsatz im menschlichen Körper, um beispielsweise Kalk in verstopften Arterien zu lösen, sind nur einige der vorstellbaren Einsatzgebiete.

Supercomputerdesign

In ihrer aktuellen Form sind die Organismen des Forscherteams aber vor allem ein konzeptioneller Beweis der Machbarkeit. Wie das Team ausführt, kommt dafür ein "evolutionärer Algorithmus" zum Einsatz, der von einem Supercomputer ausgeführt wird. Zum Start ordnet das Programm rund 500 bis 1000 Haut- und Herz-Zellen in zufälligen Konfigurationen an. Darauf folgt ein Test des Konstrukts in einer virtuellen Umgebung. Lässt sich dort beispielsweise eine Bewegung durch das Aktivieren der Herzzellen erreichen, werden diese "Spitzenreiter" wiederum für neue Designansätze genutzt.

Die Wissenschaftler ließen diesen Prozess wiederum für 100 Generationen laufen, bevor dann eine Auswahl "einer Handvoll der Designs" getroffen wurde. Im Labor wurden diese Baupläne dann mit Pinzetten und Kauterisations-Werkzeugen aus den Zellen der afrikanischen Ochsenfrösche geformt - da der Frosch auf den wissenschaftlichen Namen "Xenopus laevis" hört, gaben die Wissenschaftler ihren daraus geschaffenen Organismen die Bezeichnung "Xenobots".

Neben dem Nutzen, den zukünftige, gezielt entwickelte Formen der "Xenobots" haben können, haben auch die Erkenntnisse, die aus dem Prozess gewonnen werden, nach Ansicht der Forscher einen großen Wert. "Das Ziel ist es, die Software des Lebens zu verstehen", so Levin.