يعد علماء الأحياء في DARPA في البنتاغون بهزيمة الموت ، وإنشاء نسخ اصطناعية ، وتزويد الجيش الأمريكي برتب من السايبورغ المعوقين
في أوائل أبريل ، أعلنت وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة الأمريكية (DARPA ، جناح الأبحاث المتقدمة في البنتاغون) عن افتتاح قسم جديد للتكنولوجيا الحيوية ، وهو مكتب التقنيات البيولوجية. تتمثل مهمته في وضع علم الأحياء في خدمة الأمن القومي ، من هزيمة الأوبئة إلى إنشاء جنود اصطناعيين. في الوقت نفسه ، تم الإعلان عن ميزانية القسم للسنة المالية التالية - 2,9 مليار دولار.
لا يمكن إنكار مكانة داربا باعتبارها الصياغة الرئيسية للابتكار. يتمثل جوهر الوكالة في التأكد باستمرار من أن التكنولوجيا العسكرية الأمريكية ستكون دائمًا أكثر تقدمًا من تلك الخاصة بالمنافسين. فيما يلي عدد قليل من المبادرات الأخيرة للوكالة: إنشاء الروبوتات الروبوتات أطلس وأنواع أخرى كثيرة من الروبوتات ؛ أطراف صناعية ذكية تنقل أحاسيس لمسية حقيقية ؛ برمجة الشبكات العصبية الاصطناعية - في الواقع ، أجهزة الكمبيوتر القائمة على الوظائف المعرفية للدماغ البشري. على خلفية هذه الأعاجيب التكنولوجية ، المأخوذة تمامًا من صفحات روايات السايبربانك الكلاسيكية في الثمانينيات ، لم يعد تصميم نوع من الحواسيب العملاقة ذاتية التعلم أمرًا مفاجئًا. إذا قاموا في المستقبل بإنشاء ذكاء اصطناعي كامل ، فلن يتم ذلك بواسطة شركات تكنولوجيا المعلومات ، ولكن من قبل عباقرة البنتاغون المظلمين (الذين هم ، بالمناسبة ، أسلاف الإنترنت).
أولت DARPA الاهتمام الواجب للتكنولوجيا الحيوية من قبل ، ولكن حتى الآن لم يكن لديهم قسم خاص لتنسيق جميع البحوث في هذا المجال متعدد التخصصات. هذا ما تم تصميم سلطة تطوير التكنولوجيا الحيوية ، التي تم إنشاؤها "لاستكشاف التقاطعات الديناميكية المتزايدة للبيولوجيا والفيزياء" لإصلاحه.
قال مدير DARPA ، أراتي برابهاكار ، متحدثًا أمام أعضاء الكونجرس في مجلس النواب في أواخر شهر مارس ، إن "علم الأحياء هو مبتكر الطبيعة النهائي ، وسيكون من الحماقة ألا تلجأ أي وكالة تهتم بالابتكار إلى هذا السيد من الترابطات المعقدة للإلهام و أدلة."
"اليوم ، يحتل علم الأحياء مكانه بين العلوم الأساسية التي تمثل مستقبل تكنولوجيا الدفاع ... وتتنوع برامج مكتب التكنولوجيا الحيوية من الخلايا المفردة إلى الكائنات الحية ومجموعاتها ؛ من الوقت الذي تنتقل فيه الإشارة العصبية إلى الوقت الذي ينتشر فيه فيروس جديد ، يعطس بعد العطس ، في جميع أنحاء الكوكب. سوف يدرس مكتب التكنولوجيا الحيوية الآليات المعقدة للغاية للعمليات الطبيعية ويثبت أنه يمكن تطبيقها لأغراض الدفاع الوطني "، كما جاء في بيان صحفي لـ DARPA.
تعرفت "الكوكب الروسي" على البرامج الواعدة للقسم الجديد للقسم.
آه ، لا تقل "دم من الجرح". هذا وحشي!
من أولويات مكتب التكنولوجيا الحيوية إعادة التأهيل عالي التقنية لجنود القوات المسلحة الأمريكية بعد إصابات مختلفة. وفقًا لمعهد الجيش الأمريكي للبحوث الجراحية ، فإن السبب الرئيسي للوفاة في ساحة المعركة هو فقدان الدم. تم تصميم العديد من دراسات DARPA لحل هذه المشكلة. لا يزال لدى الجيش ما هو أفضل من أبسط ضمادة شاش لوقف النزيف. فعاليته منخفضة للغاية ، لأنه إذا لم يتوقف الدم ، يجب تغيير الضمادة على الفور تقريبًا. لا توجد طريقة على الإطلاق لوقف النزيف الخفي على الفور. لذلك ، يموت العديد من الجنود ليس فقط في ساحة المعركة ، ولكن أيضًا أثناء النقل في الطريق إلى الوحدة الطبية.
أراتي برابهاكار.
أعلنت شركة Startup RevMedx مؤخرًا عن حقنة معدلة تملأ منطقة الجرح بإسفنجات شيتوزان بحجم السنتيمتر والتي تنتفخ وتمنع النزيف. لكن هذا لا يوقف سوى النزيف الخارجي. ذهب متخصصو DARPA إلى أبعد من ذلك وأعلنوا عن إنشاء ما يسمى بـ "نظام الركود" - حتى الآن من المعروف فقط أن هذه "مادة رغوية" توقف النزيف حتى في تجويف البطن. توشك إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) على الموافقة على النموذج الأولي لجهاز الحقن المحمول.
حتى إذا كان لا يمكن تجنب فقدان الدم ، فإن تطويرًا آخر للقسم سيجعله لا يهدد الحياة ، ويخفف الجيش من خطر نقص الأكسجة الناجم عن النزيف. يعمل العلماء على عقار يعتمد على كبريتيد الهيدروجين ، والذي يؤدي حقنه إلى إبطاء العمليات الفسيولوجية التي تحدث في الجسم. خلال الاختبارات التي أجريت على الحيوانات ، وجد أن كبريتيد الهيدروجين يقلل من الحاجة إلى الأكسجين في الأعضاء ، مما يؤدي إلى نقص حاد في الدم. سيؤدي حقن هذه المادة إلى إطالة الوقت الذي يمكن للمقاتل أن يقضيه بشكل كبير بعد فقدان الدم المميت في ساحة المعركة مباشرةً ، في انتظار نقل الدم. وبالتالي ، فإنهم يأملون في DARPA ، أن يتمكن الجندي من حقن نفسه بنفسه ، والدخول في "حالة تشبه السبات" والانتظار بدون دم للحصول على المساعدة الطبية - حتى عدة أيام.
سايبورغ المعوقين
يدرك موظفو الوكالة جيدًا الفرص اللامحدودة تقريبًا التي توفرها لهم السلطات الأمريكية ولا يعانون من التواضع الزائف. على سبيل المثال ، يُطلق على برنامج تطوير الأطراف الاصطناعية المتقدمة اسم "بدون إخفاء" - "إحداث ثورة في الأطراف الصناعية". تم إطلاقه في عام 2006 ، ولكنه الآن تحت سيطرة مكتب التكنولوجيا الحيوية بالكامل.
طوال الوقت ، كان الباحثون منشغلين بتصميم أذرع اصطناعية ، وهي أكثر صعوبة من الناحية الطبية والهندسية من الأرجل الاصطناعية. أحد الأطراف الصناعية الثورية ، نظام Arm System Gen-3 ، تم تصديقه بالفعل من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA). ووفقًا لموقع القسم على الإنترنت ، فإن هذه "الأطراف الميكاترونية المتقدمة" كانت أول من اقترب من وظيفة الأيدي البشرية الحقيقية. أهداف البرنامج أكثر استفزازية من الاسم. و DARPA لا تخفيهم على الإطلاق: في المستقبل ، لن يكون هناك محاربون معاقون في الولايات المتحدة ، لكن هناك أشخاص معاقون في الرتب - فقط روبوتيون.
يقول وصف البرنامج: "كجزء من ثورة الأطراف الاصطناعية ، تم تحسين وظائف الأطراف العلوية الاصطناعية بحيث يمكن للأفراد العسكريين الذين فقدوا أذرعهم يومًا ما العودة إلى الخدمة".
ومن بين المهام المحددة إنشاء أطراف اصطناعية يتحكم فيها العقل وواجهات بين الدماغ والحاسوب لمبتوري الأطراف والمصابين بشلل نصفي. في سوق NPR في 31 مارس ، قال أراثي برابهاكار إن علماء التكنولوجيا الحيوية قد اتخذوا بالفعل خطوة كبيرة في هذا المجال. جعلت الإنجازات التي تحققت في السنوات الأخيرة في تقنية الأقطاب الكهربائية الدقيقة القشرية الاتصال بين الجهاز العصبي وأجزاء الجسم الإلكترونية قوية جدًا لدرجة أن الأطراف الاصطناعية التي يتم التحكم فيها عن طريق الفكر تدخل تدريجيًا في الاستخدام اليومي ، والمرضى الذين يتعاونون يستخدمون بالفعل "الجهاز العصبي الموثوق به" الخاص بالبنتاغون نظام الواجهة ". ستعمل الأبحاث المستقبلية على "تحسين إمكانات الواجهات الطرفية لمعالجة المزيد من المعلومات حول التحكم في الأطراف ، مما يمنح مبتوري الأطراف المزيد من الوظائف". يعمل علماء الأعصاب على التأكد من أن الإشارة تسير في كلا الاتجاهين - بحيث لا يتحكم العقل في الطرف الاصطناعي فحسب ، بل يرسل أيضًا إشارات اللمس مرة أخرى إلى الجهاز العصبي ، مما يتسبب في إحساس بلمسة جسدية حقيقية.
شخص معاق بأذرع روبوتية صناعية. الصورة: داربا
لدينا متطوعون يعانون من شلل في الأطراف الأربعة وافقوا على إجراء جراحة في الدماغ. نحن نتحدث عن وضع شريحة على القشرة تتحكم في الخلايا العصبية في المنطقة الحركية وتعيد توجيهها للتحكم في أذرع روبوتية صناعية جديدة ومعقدة للغاية. بمعنى من المعاني ، لقد فتحنا بابًا - صلة بين الدماغ البشري وبقية العالم. قال مدير داربا: "دع خيالك يندفع لترى إلى أي مدى سيسمح لنا هذا بالذهاب".
برنامج منفصل مخصص لاستعادة الذاكرة. منذ عام 2000 ، عانى أكثر من 270 ألف جندي أمريكي من إصابات دماغية متفاوتة التعقيد ، أدت إلى تدهور أو خلل كامل في الذاكرة العاملة ، وفقًا للأطباء. على الرغم من حجم المشكلة ، لا توجد حاليًا علاجات فعالة. لاستعادة ذاكرتهم ، يعمل مكتب التكنولوجيا الحيوية على تقنية عصبية متعددة التخصصات تجمع بين "معالجة البيانات (معالجة البيانات) والنمذجة الرياضية وأحدث الواجهات." يجب أن تكون النتيجة "جهازًا عصبيًا قابل للزرع" يعيد الذاكرة للجنود من خلال التحفيز العصبي لمناطق معينة من الدماغ.
وتهدف مبادرة أخرى إلى التخلص من اضطراب ما بعد الصدمة (PTSD ، "متلازمة فيتنام") ، وهو أمر شائع للغاية بين الجنود الذين خاضوا عمليات قتالية. في أفضل الحالات ، يؤدي إلى الاكتئاب والصداع النصفي ، وفي أسوأ الحالات ، إلى اندلاع العدوان بين العسكريين العائدين ، أو الانتحار. الأساليب الحديثة - الأدوية والعلاج النفسي - يمكن أن تخفف فقط من أسوأ أعراض هذه المتلازمة العقلية الحادة. يأمل الأطباء العسكريون في هزيمة اضطراب ما بعد الصدمة تمامًا أيضًا عن طريق زرع محفز عصبي في الدماغ.
كجزء من أبحاثها في علم الأعصاب ، تستشير داربا (أو تقدم على الأقل تصديق ذلك) لجنة خبراء حول الآثار الأخلاقية والقانونية والاجتماعية. لا يستبعد برابهاكار أن بعض هذه الدراسات لن تهدف فقط إلى إعادة التأهيل ، ولكن أيضًا إلى تعديل دماغ المقاتلين الأصحاء.
"إذا فهمنا كيفية تفاعل الدماغ مع الأنظمة المعقدة ، فربما نفهم بالضبط كيف يجب تقديم المعلومات إلى الشخص حتى يتمكن من استيعابها بشكل أفضل. سيكون المستقبل الذي نبدأ فيه بتعلم طرق جديدة جذرية للتفاعل بين تعقيد الدماغ البشري وتعقيد العالم من حولنا ، كما يقول رئيس وكالة الابتكار.
قد يتم تكييف واجهات الإنسان والآلة بحيث يتم التحكم فيها بواسطة الروبوتات. وإذا كان المهندسون يطورون بالفعل طائرة كوادكوبتر مدنية يتحكم فيها العقل اليوم ، فلماذا لا نتوقع من DARPA عاجلاً أم آجلاً التحكم العسكري عبر واجهات نيوترونية طائرات بدون طيار?
كوادكوبتر تسيطر عليها العقل.
وخلقت نسخة طبق الأصل من رماد اصطناعي
تراهن الوكالة على أن الجيل القادم من تكنولوجيا الدفاع سوف يأخذ إشارة من الحياة الطبيعية والبيولوجية. سيكون علم الأحياء التركيبي أحد أهم مجالات العمل لمكتب التكنولوجيا الحيوية - تتوقع الوكالة إطلاق نوع من المصانع الجينية المجنونة لإنتاج مواد بيولوجية لم تكن موجودة من قبل بخصائص غير معروفة بناءً على مزيج من الخلايا الحية والبروتينات والحمض النووي. الهدف هو إنشاء ، أولاً ، مواد فائقة اصطناعية ولكن حية والتي سيتم استخدامها للجيل القادم من الأدوات الميكانيكية والكهربائية ، وثانيًا ، لإنشاء أشكال حياة جديدة بوظائف يصعب تخيلها حاليًا. لكن هذا لا يبدو رائعًا ، نظرًا لأنه في نهاية شهر مارس ، أعلن العلماء عن إنشاء الأول في قصص كروموسوم إنساني اصطناعي "مصمم".
كان جزء كبير من موظفي القسم المفتوح مكونًا من مهندسي أحياء. نظرًا لأن "الهندسة البيولوجية هي تقنية قوية يمكن أن تؤثر على العديد من مجالات" الحياة البشرية ، يعتزم علماء الأحياء في البنتاغون إعداد الأساس النظري بعناية - "تحويل علم الأحياء تدريجيًا إلى ممارسة هندسية ، وإعداد الأدوات والتقنيات والمنهجيات والبنية التحتية". تستخدم برامج الهندسة الحيوية في المختبرات أحدث التطورات في مجال البيولوجيا التركيبية وعلم الجينوم والبروتيوميات ، والتي تساهم في تحقيق الأمان العالي للبحوث ومنع "الإطلاق غير المرغوب فيه للكائنات الدقيقة". على ما يبدو ، سمع DAPRA عن خطر نهاية العالم من الزومبي.
على الرغم من جميع الاحتياطات ، فقد أعلن المهندسون الحيويون بالفعل عن أكثر من مشاريع طموحة. أحد أكثر البرامج غموضًا هو عنوان العمل Biochronicity. وفقًا لمهندسين الأحياء ، على الرغم من أن "الساعة البيولوجية تنظم جميع وظائف جسم الإنسان تقريبًا" ، إلا أنه لا يوجد حتى الآن فهم واضح لكيفية تأثيرها على دورة الخلية والتمثيل الغذائي والشيخوخة وموت الخلايا. على ما يبدو ، سوف يتعدى القسم على التمثيل الغذائي البشري والشيخوخة ، ويضعهم تحت السيطرة ويضاعف الفعالية القتالية وقدرة التحمل للجنود - سواء من حيث التجديد بعد الإصابات الجسدية والحصانة من الأمراض.
قبل بضع سنوات ، كان برنامج DARPA Biodesign ، والذي بموجبه يخلق البنتاغون ما لا يقل عن مخلوقات اصطناعية خالدة ، مثيرًا بالفعل. تم تحديد التغلب على "عشوائية التطور" كهدف: "يستخدم Biodesign نظامًا من الأساليب الهندسية جنبًا إلى جنب مع التكنولوجيا الحيوية والتكنولوجيا الكيميائية الاصطناعية لإنشاء سمات مفيدة جديدة. سيقلل "التصميم الحيوي" من عدم القدرة على التنبؤ بالتطور التطوري الطبيعي من خلال الهندسة الوراثية والبيولوجيا الجزيئية. تتضمن هذه المنطقة استجابات جزيئية محددة بشكل مصطنع تزيد من مقاومة إشارات موت الخلية (...) ". في حالة تعثر خطة الوكالة في السيناريو الأكثر تهديدًا ، كما هو الحال عادةً في حالة الرعب ، فإن الكائنات المخلوقة لها جزيء خاص للتدمير الذاتي يمكن تنشيطه عن بُعد. كما كتب مؤلف مدونة Motherboard tech ، "لماذا تحتاج إلى روبوتات ميكانيكية بينما يمكنك إنشاء نسخة متماثلة للمشاركة في الحروب؟ لم نسمع الكثير عن الجنود الاصطناعيين المحتملين في البنتاغون ، ولكن لا يزال يتم تخصيص 19,3 مليون دولار لبرنامج Biodesign العام المقبل ".
عالم بلا مرض
سيبحث الجناح الوبائي للوكالة عن طرق للوقاية من الأوبئة والتخفيف من آثار جائحة عالمي قاتل افتراضي (موضوع شائع آخر لأفلام الكوارث من الخيال العلمي). يعتقد العلماء أن عدم القدرة على التنبؤ بتفشي الأمراض هو علامة واضحة على ضعف فهمنا لديناميكيات ظهور وانتشار الأوبئة.
وفقًا للمعهد الوطني الأمريكي للحساسية والأمراض المعدية ، من بين جميع مسببات الأمراض التي تم الإبلاغ عنها على مدار العشرين عامًا الماضية ، 20٪ من فيروسات الحمض النووي الريبي. لديهم معدل طفرات مرتفع للغاية ، مما يسمح لهم بالتكيف مع بيئة متغيرة ، كما حدث في وباء H44N1 (إنفلونزا الخنازير) عام 1. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن حتى لأقوى المضادات الحيوية أن تصبح عديمة الفائدة لأن العدوى تطور تدريجيًا مقاومة للأدوية ، كما هو الحال مع سلالة لا تقهر من السيلان.
البرنامج الذي يحمل الاسم الرنان "نبوءة" يدرس تطور الفيروسات للتنبؤ بالطفرات الفيروسية المستقبلية. الهدف النهائي هو إنشاء عقاقير ولقاحات "وقائية" للأمراض التي قد تهدد البشرية في المستقبل. سوف يتنبأ علماء الأحياء بالتطور الفيروسي ، بالطبع ، ليس على النماذج الرياضية ، ولكن بشكل تجريبي. في الواقع ، ستقوم الوكالة بتربية الفيروسات. ستزرع مسببات الأمراض الخطيرة في المختبر وتشخيصها من خلال جميع مراحل الطفرات التي تمر بها. بناءً على هذه المعلومات ، ستصبح التنبؤات ممكنة في أي اتجاه سيتطور هذا المرض الشائع أو ذاك. لاحظ علماء الفيروسات بتواضع أنهم في المختبر سيحاولون فقط تكرار "الطفرات الفيروسية التي حدثت بالفعل بشكل طبيعي وتم توثيقها" - ربما للتأكد من أنها لا تخلق عن طريق الخطأ فيروسًا لا يوجد حتى على الكوكب في بيئة طبيعية. .
عند سؤاله عن ماهية "الكأس المقدسة" في مكتب التكنولوجيا الحيوية ، لخص مدير DARPA الأمر: "هذه فئة جديدة من المواد بخصائص لم نكن نمتلكها من قبل. هذه طريقة جديدة للتفاعل مع الدماغ البشري وحل ألغاز الوظائف المعرفية. ونحن على ثقة من أن هناك بالفعل تقنيات ستسمح لنا بالبقاء في طليعة انتشار الأمراض المعدية ".