Навигиране в патентния пейзаж за живи машини: Случаят с ксеноботите

Януари 24, 2023

През последните години генетичното редактиране доведе до развитието на няколко изкуствени вида, въпреки че хората отдавна са използвали селското стопанство, за да манипулират организмите за собствена изгода. Тъй като е първият път за конструиране на „цели биологични машини от нулата“, това откритие е основателно-чупене.

Това основание-революционното проучване комбинира стволови клетки и технология за изкуствен интелект. Нова форма на живот, известна като Ксеноботи, които са малки роботи, произведени от клетките на африканската жаба с нокти Ксенопус laevis, е създаден от учени в Съединените щати. Ксеноботи се образуват от 500–1000 живи клетки и са с дължина под 1 mm. Те също се мислят да се да бъде първата жива машина в светаs.

Въведение

Като първите самовъзпроизвеждащи се роботи и първите живи машини, ксеноботите наскоро привлякоха общественото внимание. Университетът на Върмонт (UVM) и Центърът за регенеративна биология и биология на развитието на университета Туфтс си сътрудничат по ксеноботите.

Екипът създаде и моделира дизайна на ботовете, първо, използвайки суперкомпютърния клъстер Deep Green в UVM и еволюционни техники. По същество екипът разработи ботове, които бяха пригодени за задачата, която се изследва чрез процес на проба и грешка. В процес, подобен на естествения подбор, екипът отхвърли концепции, които се представиха лошо, докато тестваше повторно и подобряваше изключителните дизайни. Изследователите на UVM избраха няколко идеални модела за своя опит и след това препратиха информацията на учените от Tufts.

Стволовите клетки на африканска жаба бяха култивирани, събрани и събрани с помощта на форцепс и електроди, за да се създаде UVM дизайн. В резултат на това бяха създадени ксеноботите, които са автомати с милиметрови размери, разработени с помощта на подход „отгоре надолу“, който включва хирургично оформяне на жабешка кожа и сърдечни клетки, за да се постигне мобилност. Изненадващо, тези роботи могат да си сътрудничат и да поправят каквито и щети да имат.

Вместо да имитира хора или животни, алгоритъмът просто търси най-добрия дизайн, за да постигне целта си. Има много итерации на Xenobot, всяка с по-сложни функции.

Версия: Ксеноботи 2.0

Ключовите характеристики на тази версия включват тяло, което се самосглобява от една клетка, по-бързо движение и по-дълъг живот. Те са способни да се ориентират в различни ситуации. „Ксеноботите“ са направени от стволови клетки, взети от Xenopus laevis, африканска жаба и им е позволено да се самосглобяват и да растат в сфероиди, където някои от клетките се делят, за да произведат реснички, които са малки издатини, които приличат на косми.

Новите сфероидални ботове включват реснички вместо ръчно формовани сърдечни клетки, които позволяват на ксеноботите да се движат с ритмични контракции. Това им позволява да пътуват бързо по повърхността. Ресничките обикновено присъстват, за да помогнат за преместването на микроби и други чужди материали от повърхностите на лигавицата, като тези в белите дробове на жаби и хора. Сега те се използват за задвижване в Xenobots.

Решаващ аспект на роботиката е способността да се съхраняват спомени и да се използват тези спомени, за да се променят действията и поведението на робота. Изследователи от университета Tufts използваха флуоресцентния репортерен протеин EosFP, който обикновено излъчва зелена светлина. Въпреки това, когато е изложен на светлина с дължина на вълната 390 nm, протеинът излъчва червена светлина.

Разработването на това доказателство за принципа на молекулярната памет може да доведе до откриване и записване не само на светлина, но и на радиоактивни замърсители, химически замърсители, лекарства или болестни състояния.

Поколението 2.0 на ксеноботите са превъзходни самолечители и могат да закрият по-голямата част от значителен разрез по цяла дължина, половината от дебелината му в рамките на 5 минути след нараняване. Всички наранени ботове в крайна сметка се възстановиха от раните си, върнаха се във форма и се върнаха да правят това, което правеха преди.

Версия: Ксеноботи 3.0

Кинематичната репликация е ключовият компонент на тази версия. Най-важната част от това развитие е, че малките Xenobots могат да се възпроизвеждат и сега се смятат за живи роботи. Без съмнение това е повратно събитие в историята на развитието на ИИ и роботиката. Репродуктивните способности на Xenobots 3.0 се различават от тези на други животни и растения. В тази ситуация клъстерите се създават чрез изолиране на свободно плаващи клетки и тяхното сливане, ако е необходимо.

Ксеноботите могат на практика да се носят, докато събират стотици отделни клетки, за да създадат миниатюрни версии на себе си в устата си, които бързо се увеличават до пълен размер. Този вид възпроизвеждане, известно научно като кинематична репликация, е често срещано в молекулите, но не и във висшите клетки или животни.

В Xenobots 3.0 клетките са способни да се самовъзстановяват и са достатъчно активни, за да движат малки предмети. В нормални условия жабите се размножават по определен начин, но когато стволовите клетки се освободят от ембриона, нещата се променят, според експертите. Ксеноботите или живите роботи могат да накарат други единични клетки да раждат нови и могат да отглеждат клъстер от до три хиляди клетки за по-малко от седмица.

Заедно двама родители Xenobot могат да създадат купчина и да добавят допълнителни клетки към нея. По този начин се създават дъщерните клетки. С-образните роботи от видеоиграта Pac-Man се оказаха най-добрите за събиране на стволови клетки и комбинирането им в бебета роботи или биоботове, според суперкомпютри и изкуствен интелект.

Недостатъците на този метод на възпроизвеждане включват стерилността на децата, произведени от родителите. В резултат на това процедурата не винаги е осъществима, тъй като „внуците“ все още са липсващият компонент на метода.

Възможност за патентоване на изкуствен интелект в САЩ

USPTO участва в няколко световни проекта, свързани с ИИ. В многостранни дискусии, свързани с ИИ в WIPO и Организацията за икономическо сътрудничество и развитие, USPTO представлява правителството на САЩ. Освен това USPTO си сътрудничи директно с други служби за интелектуална собственост, както двустранно, така и многостранно, чрез групи като IP5 Taskforce за нови нововъзникващи технологии и AI, както и индивидуални взаимодействия като двустранни дискусии относно патентоспособността на идеите за AI.

Заявленията за патенти, базирани на AI, се увеличиха с повече от 100% между 2002 г. и 2018 г. Службата за патенти и търговски марки на Съединените щати (USPTO) публикува своите предложения за патентоване на изобретения на AI през 2019 г.

Изобретенията, свързани със софтуера, отговарят на изискванията за патентна защита в САЩ, при условие че претенциите отговарят на една от четирите категории „патентовани изобретения“ и цитират съдебно изключение, както е определено от Върховния съд на САЩ.

Съгласно законодателството на САЩ изобретенията, свързани със софтуера, попадат в следните категории, обхванати от 35 Кодекс на САЩ § 101 („Изобретения, подлежащи на патентоване“).  

1. „процес“ (напр. софтуерен алгоритъм),

2. „машина“ (напр. устройство или система, изпълняваща софтуерен алгоритъм); и

3. изделие

Федералната окръг съветва да се наблегне на точните начини, по които настоящото изобретение се различава от нивото на техниката, за да се демонстрира патентоспособността на идеи, свързани със софтуера. В САЩ Федералната окръг обработва заявките за патенти. Федералната верига предложи процедура в три стъпки, за да илюстрира как е подобрено изобретението, свързано със софтуера.

Трите действия се състоят от:

1. Опишете подобрението в патентната спецификация.

2. Разграничете подобрението от предшестващо ниво на техниката.

3. Рецитирайте подобрението в патентните претенции.

През последните десет години по-голямата част от AI компонентите се разшириха бързо, особено в областта на планирането/контрола и обработката на знания. AI е сложна технология с елементи от много различни области. Предизвикателството, пред което са изправени създателите и патентните адвокати, е как ефективно да защитят развитието на нови технологии за изкуствен интелект. Най-добрата стратегия за получаване на разрешение за патент е да се концентрираме върху начина, по който иноваторите развиват настоящите технологии.

Патентоспособност на стволови клетки в САЩ

Според Върховния съд има три изключения от 35 USC 101 (изобретение, подлежащо на патентоване) широки стандарти за допустимост на патента: закони на природата, физически събития и абстрактни концепции. Патентоспособността на стволови клетки обаче не е изрично освободена от никакви закони. Американският закон за изобретяванията на Leahy-Smith, който гласи следното, е най-близкият закон за разрешаване на патентоспособността на стволовите клетки:

„Независимо от други разпоредби на закона, не може да се издава патент за претенция, насочена към или обхващаща човешки организъм.“

Освен ако не попада в едно от трите изключения на природните закони, природни събития или абстрактни концепции, човешката стволова клетка може да бъде патентована. в Даймънд срещу Чакрабарти, Върховният съд на САЩ даде да се разбере, че едно изобретение все още отговаря на условията за патент съгласно раздел 101, дори ако все още е живо. Казано по друг начин, иновацията не се квалифицира автоматично като природен феномен само защото съществува. Под това покритие стволовите клетки са патентовани в САЩ през последните 30 години.

Заключение

Някои от предизвикателствата, които живите иновации създават за патентната система, са илюстрирани от странния случай на Xenobots, живи машини, направени от жабешки клетки. Ксеноботите предлагат много възможности, особено като нов метод за интелигентно доставяне на лекарства. От друга страна, ксеноботите повдигат важни въпроси относно патентоването на живи технологии. Способността да бъдеш издръжлив е програмирана в съвременните роботи, но ксеноботите автоматично се възстановяват, след като бъдат наранени.

Всички доброволци успяха да излекуват порязвания, след като бяха изложени на тях в рамките на 15 минути, и никой не беше убит в резултат на нараняването. Освен това, малки рани могат да бъдат излекувани чрез свиване на мястото на нараняването, но не е известно как се възстановяват големи щети. Основна характеристика на роботите с меко тяло е самовъзстановяването, което е предизвикателство за изпълнение със синтетични материали, но естествено се случва при Xenobots.

Има още едно нещо, за което да помислите освен потенциала на Xenobots: Допустим ли е обект на Xenobots за патент? Няколко акта и статии са разследвани в опит да се преодолеят предизвикателствата, свързани с патентоването на Xenobot. В допълнение към патентоспособния предмет, Xenobots представят въпроси, свързани с други фундаментални патентни принципи.

Например ксеноботите илюстрират как животът става все по-предвидим от инженерна гледна точка. Вече могат да бъдат конструирани живи роботи, които се държат предвидимо. Това може да предполага, че ще има по-малко място за неочевидни биологични иновации и повече място за предсказуеми биологични иновации в бъдеще.

Относно TTC

Постоянно идентифицирахме стойността на новите технологии, изпълнявани от нашия доста опитен изпълнителен екип с опит като нашите професионалисти. Подобно на IP професионалистите, които овластяваме, нашият глад за развитие е безкраен. Ние ИМПРОВИЗИРАМЕ, АДАПТИРАМЕ и ПРИЛАГАМЕ по стратегически начин.

TT Consultants предлага набор от ефективни, висококачествени решения за управление на вашата интелектуална собственост, вариращи от