近年、遺伝子編集によりいくつかの人工種が開発されています。 たとえ 人々は長い間、自分たちの利益のために生物を操作するために農業を利用してきました。初めてなので 時間 「完全な生物学的機械をゼロから構築する」ために、この発見は根拠となる–速報。
この地面–画期的な研究では、幹細胞と人工知能技術を組み合わせています。として知られる新しい生命体 ゼノボットアフリカツメガエルの細胞から作られた小さなロボットです アフリカツメガエル レイビス, 米国の科学者によって作成されました。 ゼノボット 500 ～ 1000 個の生細胞で形成されており、長さは 1 mm 未満です。彼らも考えられています 〜へ 世界初の生きた機械になるs.
ゼノボットは、初の自己複製ロボット、初の生きた機械として、最近注目を集めています。バーモント大学 (UVM) とタフツ大学の再生・発生生物学センターはゼノボットに関して協力しました。
チームは、まず UVM のディープ グリーン スーパーコンピューター クラスターと進化的手法を使用して、ボットの設計を作成およびモデル化しました。基本的に、チームは試行錯誤のプロセスを通じて、研究対象のタスクに合わせて調整されたボットを開発しました。自然選択に似たプロセスで、チームは優れたデザインを再テストして改善しながら、パフォーマンスの悪いコンセプトを拒否しました。 UVM の研究者は、試験用にいくつかの理想的なモデルを選択し、その情報をタフツ大学の科学者に転送しました。
アフリカのカエルの幹細胞を培養、収集し、鉗子と電極を使用してまとめて UVM デザインを作成しました。その結果、可動性を生み出すためにカエルの皮膚や心臓細胞を外科的に形成するなどの「トップダウン」アプローチを利用して開発されたミリメートルサイズの自動機械であるゼノボットが作成されました。驚くべきことに、これらのロボットは、どんな損傷があっても協力して修復することができます。
このアルゴリズムは人や動物を模倣するのではなく、単に目的を達成するための最適な設計を探しました。 Xenobot の反復は数多く行われており、それぞれがより洗練された機能を備えています。
このバージョンの主な特徴には、単一細胞から自己集合する本体、より速い動き、より長い寿命が含まれます。彼らはさまざまな状況を乗り越えることができます。 「ゼノボット」は、 アフリカツメガエル、 アフリカのカエルを観察し、自己組織化して回転楕円体に成長させます。そこで細胞の一部が分裂して、毛に似た小さな突起である繊毛を生成します。
新しい回転楕円体ボットには、手動で成形された心臓細胞の代わりに繊毛が含まれており、これによりゼノボットはリズミカルな収縮で動き回ることができます。これにより、表面を素早く移動できるようになります。カエルや人間の肺などの粘膜表面から細菌やその他の異物を排除するために、通常、繊毛が存在します。これらは現在、ゼノボットの推進に使用されています。
ロボット工学の重要な側面は、記憶を保存し、それらの記憶を使用してロボットの動作や動作を変更する機能です。タフツ大学の研究者は、通常は緑色の光を発する蛍光レポータータンパク質 EosFP を利用しました。しかし、390nmの波長の光にさらされると、タンパク質は赤色の光を発します。
この分子記憶の原理証明の開発は、光だけでなく、放射性汚染物質、化学汚染物質、薬物、または病気の状態の検出と記録につながる可能性があります。
2.0 世代の Xenobot は優れた自己修復能力を備えており、損傷を受けてから 5 分以内に、全長の半分の厚さの大きな切断部分を閉じることができます。負傷したボットは全員、最終的には傷から回復し、調子を取り戻し、元の活動に戻りました。
キネマティック レプリケーションは、このバージョンの重要なコンポーネントです。この開発の最も重要な部分は、小さなゼノボットが繁殖することができ、現在では生きたロボットと考えられているということです。これは間違いなく、AI とロボット開発の歴史における転換点となる出来事です。 Xenobots 3.0 の生殖能力は、他の動物や植物の生殖能力とは異なります。この状況では、自由に浮遊するセルを分離し、必要に応じてそれらを結合することによってクラスターが作成されます。
ゼノボットは、何百もの個々の細胞を集めて仮想的に浮遊し、口の中に自分自身のミニチュア版を作成し、すぐにフルサイズに拡大することができます。 科学的には運動学的複製として知られるこの種の複製は、分子では一般的ですが、高等細胞や動物では一般的ではありません。
Xenobots 3.0 では、セルは自己修復機能があり、小さな物体を動かすのに十分なほど活発です。専門家らによると、通常の状態ではカエルは特定の方法で繁殖するが、胚から幹細胞が遊離すると状況が変わるという。ゼノボット、つまり生きたロボットは、他の単一細胞を押し出して新しい細胞を生み出すことができ、XNUMX週間以内に最大XNUMX個の細胞のクラスターを成長させることができます。
2 人の Xenobot 親は一緒にパイルを作成し、そこにセルを追加できます。このようにして、娘細胞が作成されます。スーパーコンピューターと人工知能によると、ビデオゲーム「パックマン」に登場するC型ロボットは、幹細胞を収集し、それを組み合わせて赤ちゃんロボットやバイオロボットを作るのに最適であることが証明されている。
この種の生殖方法の欠点には、親が産んだ子供の不妊性が含まれます。その結果、「孫」が依然としてメソッドに欠落しているコンポーネントであるため、この手順は常に実行可能であるとは限りません。
USPTO は、いくつかの世界的な AI 関連プロジェクトに関与しています。 WIPO および経済協力開発機構における多国間 AI 関連の議論では、USPTO が米国政府を代表します。さらに、USPTOは、新興技術とAIに関するIP5タスクフォースのようなグループ分けや、AIアイデアの特許性に関する二国間協議のようなXNUMX対XNUMXの対話を通じて、他の知的財産庁と二国間および多国間で直接協力しています。
AI ベースの特許出願は 100 年から 2002 年の間に 2018% 以上急増しました。米国特許商標庁 (USPTO) は 2019 年に AI 発明の特許化に関する提案を発表しました。
ソフトウェア関連の発明は、請求項が「特許対象発明」の 4 つのカテゴリのいずれかに該当し、米国最高裁判所が定義する司法例外を引用している場合に限り、米国で特許保護の対象となります。
米国法によれば、ソフトウェア関連の発明は、米国法第 35 条第 101 条 (「特許取得可能な発明」) の対象となる以下のカテゴリに分類されます。
1. 「プロセス」（ソフトウェアアルゴリズムなど）、
2. 「マシン」（例えば、ソフトウェアアルゴリズムを実行するデバイスまたはシステム）。そして
3. 製品
CAFCは、ソフトウェア関連のアイデアの特許性を証明するために、本発明が従来技術とどのように異なるかを正確に強調するよう勧告している。米国では、連邦巡回裁判所が特許出願を処理します。 CAFCは、ソフトウェア関連の発明がどのように改良されたかを説明するために3段階の手順を提示した。
3 つのアクションは次の内容で構成されます。
1. 特許明細書の改善点について説明します。
2. 改善と改善を区別する 先行技術.
3. 特許請求の範囲の改善点を列挙します。
過去 10 年間で、AI コンポーネントの大部分が、特に計画/制御および知識処理の分野で急速に拡大しました。 AI は、さまざまな分野の要素が含まれる複雑なテクノロジーです。クリエイターと弁理士が直面している課題は、新しい AI テクノロジーの開発を効果的に保護する方法です。特許付与を獲得するための最大の戦略は、革新者が現在の技術をどのように進歩させるかに集中することです。
最高裁判所によると、35 の USC 101 (特許対象発明) の広範な特許適格基準には、自然法則、物理的出来事、抽象概念という XNUMX つの除外項目があります。ただし、幹細胞の特許性はいかなる法律からも特別に免除されるわけではありません。 Leahy-Smith America Invents Act は次のように規定されており、幹細胞の特許性に対処する最も近い法律です。
「他の法律の規定にかかわらず、人体を対象とした、または人体を包含するクレームに対して特許を発行することはできません。」
自然法則、自然現象、抽象概念の 3 つの例外のいずれかに該当しない限り、ヒト幹細胞は特許を受けることができる可能性があります。で ダイアモンド対チャクラバーティ、米国最高裁判所は、発明がまだ存続している場合でも、第101条に基づいて特許を取得する資格があることを明らかにしました。言い換えれば、イノベーションは、それが存在するからといって自動的に自然現象として認定されるわけではありません。このカバーの下で、幹細胞は過去 30 年間に米国で特許を取得してきました。.
生きたイノベーションが特許制度に生み出す困難な問題のいくつかは、カエルの細胞から作られた生きた機械であるゼノボットの奇妙な例によって説明されています。 Xenobot は、特にインテリジェントな薬物送達の新しい方法として、多くの可能性をもたらします。一方、ゼノボットは、生体テクノロジーの特許取得に関して重要な疑問を投げかけます。 現代のロボットにはタフになる能力がプログラムされていますが、ゼノボットは傷を負っても自動的に修復します。
ボランティア全員が傷にさらされた後、15分以内に切り傷を治癒することができ、傷害による死亡者はいなかった。また、小さな傷であればその部位を収縮させることで治りますが、大きな傷がどのように修復されるのかは不明です。軟体ロボットの主な特徴は自己修復であり、合成材料で実装するのは困難ですが、ゼノボットでは自然に発生します。
Xenobots の可能性以外に考慮すべきことがもう 1 つあります。Xenobots は特許適格な主題ですか? Xenobot の特許取得に関連する課題を克服するために、いくつかの法律と条項が調査されています。特許対象となる主題に加えて、Xenobot は他の基本的な特許原則に関する問題を提起します。
たとえば、ゼノボットは、エンジニアリングの観点から、生命がいかに予測可能になっているかを示しています。 予測通りに行動する生きたロボットを構築できるようになりました。これは、今後、非自明の生物学的イノベーションの余地が減り、予測的な生物学的イノベーションの余地が増えることを示唆している可能性があります。
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