DARPA Pentagono biologai įsipareigoja užkariauti mirtį, neršti sintetinių replikantų ir aprūpinti Amerikos armiją Kiborgo eilėmis
Balandžio pradžioje JAV gynybos pažangiųjų tyrimų projektų agentūra (DARPA, Pentagono tyrimų grupė) paskelbė apie naujo biotechnologijų skyriaus - Biologinių technologijų biuro - atidarymą. Jos misija yra padėti biologijai tarnauti nacionaliniam saugumui - nuo epidemijų nugalėjimo iki sintetinių kareivių kūrimo. Tuo pat metu buvo paskelbtas skyriaus biudžetas kitiems fiskaliniams metams - 2,9 mlrd.
Neabejotina, kad DARPA yra pagrindinis naujovių šaltinis. Agentūros esmė yra nuolat užtikrinti, kad JAV karinės technologijos visada būtų pažangesnės už konkurentus. Kai kurios naujausios agentūros iniciatyvos apima: humanoidinių ATLAS robotų ir daugelio kitų rūšių robotikos kūrimą; protingi protezai, kurie perteiks tikrus lytėjimo pojūčius; programuojant dirbtinius neuroninius tinklus - iš tikrųjų kompiuterius, pagrįstus žmogaus smegenų pažinimo funkcijomis. Atsižvelgiant į šiuos technologinius stebuklus, paimtus būtent iš devintojo dešimtmečio klasikinių kibernetinių romanų puslapių, nebestebina tai, kad suprojektuosite tik kokį nors savarankiškai besimokantį superkompiuterį. Jei ateityje bus sukurtas visavertis dirbtinis intelektas, tai darys ne IT korporacijos, o tamsūs Pentagono genijai (kurie, beje, taip pat yra interneto pirmtakai).
Anksčiau DARPA daug dėmesio skyrė biotechnologijoms, tačiau iki šiol jie neturėjo specialaus skyriaus, kuris koordinuotų visus šios tarpdisciplininės srities tyrimus. Būtent tai siekiama ištaisyti Biotechnologijų plėtros tarnybą, kuri buvo įsteigta „tyrinėti vis dinamiškesnes biologijos ir fizikos sankirtas“.
DARPA direktorius Arathi Prabhakaras, kovo pabaigoje kalbėdamas prieš Kongresmenus Atstovų Rūmuose, sakė, kad „biologija yra didžiausia gamtos novatorė, ir bet kuriai agentūrai, kuri remiasi naujovėmis, būtų kvaila nesikreipti į šį sudėtingi santykiai įkvėpimui ir užuominoms “.
„Šiandien biologija užima savo vietą tarp pagrindinių mokslų, atstovaujančių gynybos technologijų ateitį … Biotechnologijų biuro programos yra plačiausias: nuo atskirų ląstelių iki organizmų ir jų populiacijų; nuo to laiko, kai perduodamas nervinis signalas, iki to laiko, kai naujas čiaudėjimo virusas po čiaudulio pasklistų po visą planetą. Biotechnologijų biuras ištirs itin sudėtingus natūralių procesų mechanizmus ir parodys, kad jie gali būti taikomi krašto apsaugos tikslams “,- rašoma DARPA pranešime spaudai.
„Russian Planet“susipažino su perspektyviausiomis naujo departamento skyriaus programomis.
Ak, nesakyk: „Kraujas iš žaizdos“. Tai laukinis
Viena iš prioritetinių biotechnologijų biuro darbo sričių yra aukštųjų technologijų JAV karių reabilitacija po įvairių tipų sužalojimų. JAV armijos chirurginių tyrimų instituto duomenimis, pagrindinė mirties priežastis mūšio lauke yra kraujo netekimas. Keli DARPA tyrimai yra skirti šiai problemai išspręsti. Kariuomenė vis dar neturi nieko tobulesnio nei paprastas marlės tvarstis kraujavimui sustabdyti. Jo veiksmingumas yra itin mažas, nes jei kraujas nesustoja, tvarstį tenka keisti beveik iš karto. Visiškai neįmanoma sustabdyti latentinio kraujavimo vietoje. Todėl daugelis karių žūsta ne tik mūšio lauke, bet ir gabenami pakeliui į medicinos padalinį.
Arati Prabhakar.
Neseniai pradedanti įmonė „RevMedx“paskelbė apie modifikuotą švirkštą, kuris užpildo žaizdos plotą 1 colio chitozano kempinėmis, kurios išsipučia ir blokuoja kraujavimą. Tačiau tokiu būdu sustoja tik išorinis kraujavimas. DARPA specialistai nuėjo toliau ir paskelbė apie vadinamosios „stazės sistemos“sukūrimą - kol kas žinoma tik tai, kad tai yra „putų medžiaga“, stabdanti kraujavimą net į pilvo ertmę. FDA netrukus patvirtins pirmąjį nešiojamojo įpurškimo prietaiso prototipą.
Net jei nepavyks išvengti kraujo netekimo, kitas skyriaus vystymas pavers jį ne tokiu pavojingu gyvybei, išgelbės kariuomenę nuo kraujavimo sukeltos hipoksijos grėsmės. Mokslininkai kuria vaistą, kurio pagrindą sudaro vandenilio sulfidas, kurio injekcija sulėtina fiziologinius procesus organizme. Atliekant bandymus su gyvūnais buvo nustatyta, kad sieros vandenilis sumažina organų poreikį deguonyje, o ūminis jų trūkumas sukelia kraujo netekimą. Tokios medžiagos injekcija žymiai pailgins laiką, kurį kovotojas gali praleisti po mirtino kraujo netekimo tiesiai mūšio lauke, laukdamas perpylimo. Taigi jie tikisi DARPA, kad kareivis galės pats susišvirkšti, patekti į „žiemos miego būseną“ir laukti, kol bus suteikta medicininė pagalba - iki kelių dienų.
Neįgalūs kiborgai
Agentūros darbuotojai puikiai žino beveik neribotas galimybes, kurias jiems suteikia JAV valdžios institucijos, ir nenukenčia nuo melagingo kuklumo. Pavyzdžiui, pažangių protezų kūrimo programa vadinama be kliūčių - „revoliucinė protezavimas“. Jis buvo pradėtas gaminti dar 2006 m., Tačiau dabar visiškai kontroliuojamas biotechnologijų biuro.
Visą tą laiką mokslininkai užsiėmė rankų protezų kūrimu, kurie medicinos ir inžinerijos požiūriu yra daug sunkesni nei dirbtinės kojos. Vienas iš revoliucinių protezų, „Arm System Gen-3“, jau buvo legalizuotas FDA. Kaip rašoma agentūros svetainėje, šios „pažangios mechatroninės galūnės“pirmosios priartėjo prie tikrų žmogaus rankų funkcionalumo. Programos tikslai yra dar sudėtingesni nei pavadinimas. Ir DARPA jų visai neslepia: ateityje Jungtinėse Valstijose nebus neįgalių veteranų, tačiau gretose bus neįgaliųjų - tik robotai.
„Vykdant protezavimo revoliuciją, viršutinių galūnių protezų funkcionalumas yra tobulinamas, kad vieną dieną kariai, netekę rankų, galėtų grįžti į tarnybą“, - rašoma programoje.
Konkrečios užduotys apima protu valdomų protezų ir neurokompiuterių sąsajų sukūrimą amputacijoms ir paralyžiams. Kovo 31 d. NPR prekyvietėje Arati Prabhakaras sakė, kad biotechnologai šioje srityje jau žengė didžiulį žingsnį. Pasiekus žievės mikroelektrodų technologiją, ryšys tarp nervų sistemos ir kibernetinių kūno dalių tapo toks stiprus, kad mintimis valdomi protezai pamažu tampa kasdienybe, o bendradarbiaujantys pacientai jau naudojasi „patikima Pentagono neurointerface sistema“. Būsimi tyrimai „pagerins periferinių sąsajų pajėgumą apdoroti dar daugiau informacijos apie galūnių valdymą, o tai suteiks amputacijoms dar daugiau funkcionalumo“. Neurofiziologai stengiasi gauti signalą į abi puses - kad protezas būtų ne tik valdomas proto, bet ir pats siunčia lytėjimo signalus atgal į nervų sistemą, sukeldamas tikro fizinio prisilietimo pojūtį.
Neįgalus žmogus su protezuotomis rankomis. Nuotrauka: DARPA
„Turime savanorių, kuriems buvo paralyžiuotos visos keturios galūnės ir kurie sutiko atlikti smegenų operaciją. Kalbama apie mikroschemos uždėjimą ant žievės, kuri valdo motorinės zonos neuronus ir nukreipia juos valdyti naujų, labai sudėtingų protezuotų robotų rankų. Tam tikra prasme mes atvėrėme duris - ryšį tarp žmogaus smegenų ir likusio pasaulio. Paleiskite savo vaizduotę, kad pamatytumėte, kiek tai mus nuves “, - sakė DARPA direktorius.
Atminties atkūrimui skirta atskira programa. Pasak gydytojų, nuo 2000 m. Daugiau nei 270 000 amerikiečių karių patyrė įvairaus sudėtingumo galvos traumų, dėl kurių pablogėjo ar visiškai sutriko darbinė atmintis. Nepaisant problemos dydžio, šiuo metu nėra veiksmingų gydymo būdų. Siekdama atkurti jų atmintį, biotechnologijų biuras kuria daugiadisciplininę neurotechnologiją, apimančią „duomenų apdorojimą, matematinį modeliavimą ir pažangiausias sąsajas“. Rezultatas turėtų būti „implantuojamas nervų prietaisas“, kuris atkurs kareivių atmintį neurostimuliuojant tam tikras smegenų sritis.
Kita iniciatyva siekiama pašalinti potrauminio streso sutrikimą (PTSS, „Vietnamo sindromas“), kuris yra labai paplitęs tarp karių. Geriausiu atveju tai sukelia depresiją ir migreną, blogiausiu atveju - agresijos proveržius tarp grįžusių namo kareivių arba savižudybę. Šiuolaikiniai metodai - narkotikai ir psichoterapija - gali tik palengvinti blogiausius šio sunkaus psichinio sindromo simptomus. Karo gydytojai taip pat tikisi visiškai nugalėti PTSS, implantuodami į smegenis neurostimuliatorių.
Vykdydama savo neuromokslinius tyrimus, DARPA konsultuojasi (bent jau siūlo tuo tikėti) su etikos, teisinių ir socialinių pasekmių ekspertų grupe. Prabhakaras neatmeta, kad kai kurie iš šių tyrimų bus skirti ne tik reabilitacijai, bet ir sveikų kovotojų smegenų modifikavimui.
„Jei suprasime, kaip smegenys sąveikauja su sudėtingomis sistemomis, galbūt suprasime, kaip tiksliai informacija turėtų būti teikiama žmogui, kad jis galėtų geriau ją įsisavinti. Tai bus ateitis, kurioje pradėsime mokytis radikaliai naujų žmogaus smegenų ir mus supančio pasaulio sudėtingumo sąveikos būdų “, - sako inovacijų agentūros vadovas.
Žmogaus ir mašinos sąsajos gali būti pritaikytos valdyti robotams. Ir jei šiandien inžinieriai jau kuria proto valdomą civilinį kvadrocopterį, tai kodėl mes nesitikime, kad kariniai dronai anksčiau ar vėliau bus valdomi per neutronų sąsajas iš DARPA?
Proto valdomas keturkojis.
Ir jie sukūrė replikantą iš sintetinių dulkių
Agentūra lažinasi, kad naujos kartos gynybos technologijos seka natūralaus, biologinio gyvenimo pavyzdžiu. Sintetinė biologija taps viena iš svarbiausių biotechnologijų biuro darbo sričių - agentūra tikisi, kad bus paleista savotiška beprotiška genetinė gamykla, skirta gaminti iki šiol neegzistavusias biologines medžiagas su neištirtomis savybėmis, pagrįstomis gyvų ląstelių, baltymų ir DNR. Tikslas yra sukurti, pirma, dirbtines, bet gyvas supermaterialus, kurie bus naudojami naujos kartos mechaniniams ir elektriniams prietaisams, ir, antra, pažodžiui sukurti naujas gyvybės formas, kurių funkcionalumas šiuo metu yra sunkiai įsivaizduojamas. Tačiau tai skamba ne taip fantastiškai, turint galvoje, kad kovo pabaigoje mokslininkai paskelbė sukūrę pirmąją žmonijos istorijoje sintetinę „dizainerio“chromosomą.
Bioinžinieriai sudarė didelę dalį naujai atidaryto padalinio darbuotojų. Kadangi „biologinė inžinerija yra galinga technologija, galinti paveikti daugelį žmogaus gyvenimo sričių“, Pentagono biologai ketina kruopščiai paruošti teorinį pagrindą - palaipsniui „transformuoti biologiją į inžinerinę praktiką, paruošti įrankius, technologijas, metodikas ir infrastruktūrą“. Bioinžinerijos programose laboratorijose naudojami naujausi sintetinės biologijos, genomikos ir proteomikos pasiekimai, kurie prisideda prie didelio mokslinių tyrimų saugumo ir „nepageidaujamo mikroorganizmų išsiskyrimo“prevencijos. Matyt, DAPRA yra daug girdėjusi apie zombių apokalipsės pavojus.
Nepaisant visų atsargumo priemonių, bioinžinieriai jau paskelbė daugiau nei ambicingų projektų. Viena paslaptingiausių programų vykdoma pagal preliminarų pavadinimą „Biochronicity“. Pasak bioinžinierių, nors „biologinis laikrodis reguliuoja beveik visas žmogaus kūno funkcijas“, vis dar nėra aiškios idėjos, kaip tiksliai jie veikia ląstelių ciklą, medžiagų apykaitą, senėjimą ir ląstelių mirtį. Matyt, departamentas kėsinsis į žmogaus medžiagų apykaitą ir senėjimą, kontroliuos juos ir labai padidins karių kovines galimybes bei ištvermę - tiek atsinaujinimo po fizinio sužalojimo, tiek imuniteto ligoms požiūriu.
Prieš kelerius metus „DARPA Biodesign“programa, kurioje Pentagonas sukuria ne mažiau nemirtingų sintetinių būtybių, jau praturtėjo. Tikslas yra įveikti „evoliucijos atsitiktinumą“: „„ Biodesign “naudoja inžinerinių metodų sistemą kartu su biotechnologijomis ir sintetinėmis cheminėmis technologijomis, kad sukurtų naujas naudingas savybes. Biodesign sumažins natūralios evoliucinės raidos nenuspėjamumą pasitelkiant genų inžineriją ir molekulinę biologiją. Ši sritis apima dirbtinai nukreiptas molekulines reakcijas, kurios padidina atsparumą ląstelių mirties signalams (…) “. Tuo atveju, jei agentūros planas žlunga pagal grėsmingiausią scenarijų, kaip dažniausiai būna siaubo atveju, sukurtos būtybės turi specialią savęs naikinimo gaiduką, kurį galima suaktyvinti nuotoliniu būdu. Kaip rašo technologijų tinklaraščio „Motherboard“autorius: „Kam mums reikalingi mechaniniai robotai, kai galite sukurti replikantą, kad galėtumėte dalyvauti kare? Apie potencialius Pentagono sintetinius karius daug negirdėjome, tačiau kitais metais „Biodesign“programai vis dar skiriama 19,3 mln.
Pasaulis be ligų
Agentūros epidemiologinis sparnas ieškos būdų, kaip užkirsti kelią epidemijoms ir sušvelninti hipotetinės mirtinos pasaulinės pandemijos padarinius (dar vienas populiarus mokslinės fantastikos nelaimių filmų siužetas). Mokslininkai mano, kad ligų protrūkių nenuspėjamumas yra aiškus ženklas, kad mes blogai suprantame epidemijų atsiradimo ir plitimo dinamiką.
JAV nacionalinio alergijos ir infekcinių ligų instituto duomenimis, 44% visų per pastaruosius 20 metų praneštų patogenų yra RNR virusai. Joms būdingas itin didelis mutacijų dažnis, leidžiantis prisitaikyti prie besikeičiančios aplinkos, kaip atsitiko 2009 m. H1N1 („kiaulių gripas“) pandemijoje. Be to, net stipriausi antibiotikai gali tapti nenaudingi, nes infekcijoms palaipsniui išsivysto atsparumas vaistams, kaip yra nenugalimos gonorėjos padermės atveju.
Programa skambiu pavadinimu „Pranašystė“tiria virusų evoliuciją, kad galėtų numatyti būsimas virusines mutacijas. Galutinis tikslas yra sukurti „prevencinius“vaistus ir vakcinas nuo ligų, kurios ateityje gali kelti grėsmę žmonijai. Biologai, žinoma, prognozuos viruso evoliuciją ne pagal matematinius modelius, o visiškai eksperimentiniu būdu. Tiesą sakant, agentūra užsiims virusų veisimu. Pavojingi patogenai bus auginami laboratorijoje ir diagnozuojami visuose mutacijų etapuose, per kuriuos jie praeina. Remiantis šia informacija, bus galima nuspėti, kuria kryptimi vystysis ta ar ta dažna liga. Virologai nuolankiai pažymi, kad laboratorinėmis sąlygomis jie bandys pakartoti tik tas „virusines mutacijas, kurios jau įvyko natūraliai ir yra dokumentuotos“- tikriausiai norėdamos įtikinti jas, kad jos netyčia nesukurs viruso, kurio planetoje net nėra aplinka ….
Paklaustas, kokiame biotechnologijų biure yra Šventasis Gralis, DARPA direktorius apibendrino: „Tai nauja medžiagų klasė, turinti savybių, kurių niekada nebūtume gavę. Tai naujas būdas bendrauti su žmogaus smegenimis ir išspręsti pažinimo funkcijų paslaptis. Ir esame įsitikinę, kad jau yra metodų, kurie leis mums aplenkti infekcinių ligų plitimą “.
