Dai robot meccanici ai robot organici

di Antonio Monopoli

Gli Xenobot, piccoli organismi pluricellulari costituiti mediante l’assemblaggio di cellule che derivano da una rana, rappresentano un passaggio qualitativo da un robot meccanico all’ipotesi di un robot con componenti  biologiche.

Da un punto di vista concettuale i robot meccanici di cui oggi disponiamo si distinguono Dagli automi del 700 essenzialmente perché ad essi è stato aggiunto  l’elemento software e i motori prettamente meccanici, analoghi a quelli dei vecchi orologi, sono stati sostituiti dall’uso di motori elettrici. Il grande cambiamento quindi non è avvenuto a livello della struttura del corpo del robot, bensì è stato costituito da un applicazione dell’informatica ad una struttura che risponde ad una tecnologia le cui basi risalgono ancora a diversi secoli addietro e il cui cambiamento più importante è stato rappresentato dalla sostituzione dell’energia meccanica con l’energia elettrica. Per quanto l’affermazione possa sembrare paradossale dobbiamo prendere atto che non abbiamo avuto in realtà un grosso sviluppo qualitativo bensì essenzialmente un’evoluzione quantitativa frutto  concettualmente di un’evoluzione lineare del suonatore di flauto inventato dal francese Jacques de Vaucanson nel 1737 e che è considerato il primo automa funzionante costruito al mondo.

Fino ad ora, quindi, per quanto riguarda la struttura fisica dei robot un vero e proprio salto di tipo qualitativo non vi è stato. Per comprendere a fondo questo concetto possiamo fare l’esempio degli strumenti che abbiamo utilizzato nei secoli per illuminare gli ambienti: siamo passati dal fuoco di un falò alla torcia, dalla torcia alla candela ed alla lampada, ma la lampadina che oggi noi conosciamo non è un’evoluzione della candela bensì è il frutto di un salto di tipo qualitativo finalizzato allo stesso scopo, ma radicalmente differente nella propria natura.

Riportando questo concetto nella robotica dobbiamo dire che siamo in attesa di un vero e proprio salto qualitativo perché, come dicevamo prima, la struttura fisica dei robot attualmente esistenti è costituita essenzialmente da sistemi meccanici che mediante una serie di motorini sviluppano il proprio movimento. Quale dovrebbe essere quindi l’evoluzione successiva a questo tipo di robot? verosimilmente abbiamo due strade che in qualche modo rivisitano il concetto stesso di robot. la prima via è quella dei “robot olografici” che esistono essenzialmente come immagini olografiche e la cui struttura fisica periferica è costituita dall’apparato che genera l’immagine e consente la relazione tra l’ambiente circostante ed l’apparato informatico; la seconda via è quella della creazione di robot costituiti da materiale vivente, in altri termini robot organici costituiti da sistemi essenzialmente di tipo cellulare.  Certamente l’idea di un robot formato da materiale organico può creare inquietudine e domande dentro di noi in quanto noi stessi siamo costituiti in questa maniera. D’altro canto dobbiamo considerare come componenti cellulari sono da noi state utilizzate da sempre come ad esempio il legno, i lieviti e le piante. Si tratta però sempre di usi che rimangono separati da una distanza incolmabile da quella che è l’idea di corpo umano ed ancor più da quella che l’idea di persona.

l’Ipotesi di avere un Androide costituito da cellule e non da mere strutture meccaniche certamente ci inquieta e richiede una profonda riflessione etica ed una valutazione delle dinamiche psicologiche che questo indurrà negli esseri umani.

Va detto comunque che siamo molto lontani dal potere avere questo ipotetico androide, pur tuttavia, oggi iniziamo ad avere un primo salto qualitativo in questo senso. È stata annunciata, infatti, la Creazione in laboratorio di quelli che sono stati chiamati “xenobot”. Si tratta di strutture biologiche molto piccole, larghe meno di un millimetro costituite da cellule animali riassemblate, mediante un progetto elaborato grazie ad un programma informatico, al fine di svolgere determinate operazioni e sono frutto di una collaborazione tra l’Università del Vermont e la Tufts University.

L’attuale stato dell’arte vede l’uso di cellule derivanti dalla rana africana Xenopus laevis.  Da questa rana sono state prese delle cellule staminali, cioè primitive e quindi capaci di differenziarsi in vari tipi, e da questa differenziazione sono state estratte le cellule di tipo cardiaco e quelle destinate in origine a costituire la pelle. Queste due varietà cellulari si differenziano tra di loro per la capacità delle cellule cardiache di un movimento autogeno. Assemblando, come in un grosso puzzle tridimensionale, i due tipi di cellule si sono ottenute delle strutture cellulari con caratteristiche di movimento derivanti dal tipo di assemblaggio creato. Nella analisi e nella simulazione dei vari assemblaggi i ricercatori, avvalendosi  dell’elaborazione dei dati mediante degli algoritmi di tipo evolutivo, hanno ipotizzato e selezionato le strutture funzionali a determinati movimenti.

Allo stato attuale si ipotizza che queste strutture, una volta sviluppate ed applicate le tecniche oggi allo studio, potrebbero intervenire o in maniera analoga all’azione specializzata di alcuni tipi di microrganismi oppure come delle vere e proprie “macchine” che introdotte, per esempio, nel corpo umano possano svolgere delle specifiche funzioni come andare a eliminare le placche che si formano lungo le arterie oppure veicolare determinati farmaci.

Si tratta quindi dell’inizio della creazione di un primo mattoncino per una struttura biologica frutto di una manipolazione ed orientata a determinate funzioni decise dall’uomo mediante l’utilizzazione di proprietà già presenti all’interno delle cellule. Ci troviamo, conseguentemente, di fronte a una struttura ibrida che sfrutta a fini meccanici determinate capacità biologiche selezionate ed organizzate mediante l’applicazione di determinati algoritmi. Al momento attuale non vi è quindi, evidentemente, quella complessità che noi immagineremmo in un robot, ma lo sfruttare delle competenze già presenti in natura nelle singole cellule fa sì che queste strutture pluricellulari abbiano potenzialmente una loro autonomia operativa.

Siamo quindi veramente molto lontani dall’idea di un robot antropomorfico costituito da materia vivente, però il salto qualitativo inizia ad essere presente anche se la distanza è paragonabile a quella tra l’invenzione delle prime lettere dell’alfabeto e la scrittura della Divina Commedia.