【人工生命】人類は「生命」を作り出せるのか？進化の仕組みを解明し、さまざまな分野に貢献するための研究領域

近年、人間が作った知能であるAI（人工知能）に対する注目が高まっています。しかし、知能だけでなく、生命そのものを人工的に作り出すことで、進化の仕組みを解明する研究も存在します。今回は、日本の大学も取り組んでいる「人工生命（Alife）」について紹介します。

Contents

人工生命とは？人類は「生命」を作り出せるのか
現在研究中の人工生命
人工生命の研究は、私たちに何をもたらすのか
「人工生命」について学べる大学の学部、学科

人工生命とは？人類は「生命」を作り出せるのか

岩や泥で作られたゴーレムや、死体をつなぎ合わせたフランケンシュタインなど、古くから人類は、生物でないものに命を吹き込む「人工生命」への関心を抱いてきました。

近年では科学技術が向上してきたこともあり、動物そっくりに動くロボットも誕生しています。しかし、そのようなロボットを生命と呼ぶことはできません。なぜなら、彼らは人間の干渉がなければ「成長」や「自己増殖」ができないだけでなく、自らの判断で物事を決定する「自律性」を持っていないからです。

ロボットと生物の違いはなんなのか

虫や鳥、植物や細菌など、私たち人間も含めたすべての生物は、自然の中で互いに影響を与えながら生きてきました。いずれの生物も、体の構造や習性は種によって異なりますが、共通している部分もあります。

それは、「繁殖・増殖」が可能であること。生物は他者と交わる、あるいは分裂することによって遺伝子を次世代に引き継げます。これは、遺伝子を持たないロボットにはできません。

さらに重要なのが「進化」です。遺伝子は、外部から刺激を受けることで変化が生じます。生物は、世代を超えて遺伝子の変化を繰り返すことで進化を行い、さまざまな種に別れました。これも、ロボットには不可能です。

そのうえで必要なのが、自らの意思で物事を決定する「自律性」です。過酷な自然環境で生き延びるためには、群れの仲間と交流したり、食糧の確保や越冬の準備を適切に行う必要があります。そのような「生存に必要な判断」を他者にゆだねることなく、自ら行う自律性がなければ生物とはいえません。

しかし逆に言えば、

繁殖や増殖が可能である
進化に必要なアルゴリズム（仕組み）を搭載している
自律した行動ができる

以上の条件のいずれかを満たしたロボットであれば、生物、あるいは人工生命と呼べるのです。

現在研究中の人工生命

人工生命研究の目的は、「既に存在する生命」ではなく、「ありうる生命」を生み出し、観察することで、進化や遺伝のアルゴリズムを解明することです。

この研究は、国内だけでなく、海外でも盛んに行われています。その取り組みによって、どのような生命が誕生しているのでしょうか。

一口に人工生命といっても、さまざまな形態が存在します。私たちにとって身近な動植物の細胞から作られた「人工的な生き物」もありますし、コンピューターの中であたかも生きているかのようにふるまう「仮想的な生き物」もあります。

近年では、次のような人工生命が中心に研究されています。

生物に由来した細胞を持つもの
無機物から作られたアンドロイド
生と死を繰り返すコンピューターのプログラム

ひとつずつ見ていきましょう。

プログラム可能な生体ロボット「ゼノボット」

2020年に誕生した人工生命が、アフリカツメガエルの幹細胞から誕生した「ゼノボット」です。ゼノボットは、皮膚と心筋の細胞だけで構成されたシンプルな生物ですが、仲間と群れて泳いだり、物を運んだり、傷ついた体を修復したりなど、さまざまな活動が行えます。

大きさはわずか１ミリ程度で、10日ほどで寿命を終えてしまうゼノボットですが、その最大の特徴は「生殖」が行えることです。

バーモント大学やタフツ大学などの研究チームが2021年に発表した研究では、幹細胞の入った液体を泳ぐゼノボットが、周囲の細胞から「子孫」を作り出すことが確認されました。これが幾度も繰り返されていけば、いつかは想定外の進化に至る可能性もあります。

＜パックマン型で“子孫繁栄” 生体ロボに自己複製の機能　米研究チーム（2021年12月2日）＞

オーケストラの指揮やオペラの歌唱を行う人工生命「オルタ3」

企業と東京大学、大阪大学の研究室が共同で生み出したのが、人間と同様に身ぶりや発声を行う人工生命アンドロイド、「オルタ3」です。

このアンドロイドは周囲の音や湿度、光の強さ、人との距離などを察知し、その情報を人間の脳を模したニューラルネットワークで処理することで、その場に応じた振る舞いをします。

この機能を使うことで、2018年には、オルタ3自らがオーケストラ指揮と歌唱を行うアンドロイド・オペラ「Scary Beauty」が開催されました。

＜Keiichiro Shibuya – Android Opera ‘Scary Beauty’/ 渋谷慶一郎「アンドロイド・オペラ『Scary Beauty』（新国立劇場）＞

まるで生きた人間のように表情を変え、身ぶりや発声で周囲とコミュニケーションをとるオルタ３。2022年には、後継となるオルタ4が発表されており、より人間らしい振る舞いが可能になっています。

＜大阪芸術大学で新型アンドロイド「オルタ4」発表　New android “Alter 4” unvailed＞

現状、オルタ3、4に自らを増殖させる機能は搭載されていません。そのため、ゼノボットと比べると生命としての要素が少ないと感じる人もいるでしょう。しかし、重要なのはオルタ３が一個の生命として周囲を認識、判断し、自律した行動をとる点です。先述したように、この自律性は人工生命にとって欠かすことのできない要素です。

今後は、オルタ３、４のように自らの感覚に従って行動するアンドロイドやロボットが増えていくかもしれません。彼らは人間にとって、単なる便利なロボットではなく、ドラえもんや盲導犬のように身近な存在になることでしょう。