يتعهد علماء الأحياء في داربا في البنتاغون بالتغلب على الموت ونشر نسخ اصطناعية وتزويد الجيش الأمريكي بصفوف من معاقين سايبورغ
في أوائل أبريل ، أعلنت وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة الأمريكية (DARPA ، جناح الأبحاث المتقدم في البنتاغون) عن افتتاح قسم جديد للتكنولوجيا الحيوية ، وهو مكتب التقنيات البيولوجية. وتتمثل مهمتها في وضع علم الأحياء في خدمة الأمن القومي ، من هزيمة الأوبئة إلى تكوين جنود اصطناعيين. في الوقت نفسه ، تم الإعلان عن ميزانية الدائرة للسنة المالية القادمة - 2.9 مليار دولار.
لا يمكن إنكار مكانة داربا كمصدر رئيسي للابتكار. يتمثل جوهر الوكالة في التأكد باستمرار من أن التكنولوجيا العسكرية الأمريكية دائمًا ما تكون أكثر تقدمًا من منافسيها. تتضمن بعض المبادرات الأخيرة للوكالة ما يلي: إنشاء روبوتات ATLAS الشبيهة بالبشر والعديد من أنواع الروبوتات الأخرى. أطراف صناعية ذكية تنقل أحاسيس لمسية حقيقية ؛ برمجة الشبكات العصبية الاصطناعية - في الواقع ، أجهزة الكمبيوتر القائمة على الوظائف المعرفية للدماغ البشري. على خلفية هذه العجائب التكنولوجية ، المأخوذة بالضبط من صفحات روايات السايبربانك الكلاسيكية في الثمانينيات ، لم يعد من المستغرب تصميم نوع من الحواسيب العملاقة ذاتية التعلم. إذا تم إنشاء ذكاء اصطناعي كامل في المستقبل ، 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 مخصص لتنسيق جميع الأبحاث في هذا المجال متعدد التخصصات. هذا هو بالضبط ما تهدف هيئة تطوير التكنولوجيا الحيوية ، التي تم إنشاؤها "لاستكشاف التقاطعات الديناميكية المتزايدة بين البيولوجيا والفيزياء" ، إلى تصحيحه.
قال مدير DARPA ، أراثي برابهاكار ، متحدثًا في نهاية مارس أمام أعضاء الكونجرس في مجلس النواب ، إن "علم الأحياء هو مبتكر الطبيعة النهائي ، وبالنسبة لأي وكالة تعتمد على الابتكار ، سيكون من الحماقة عدم اللجوء إلى هذا المعلم. علاقات معقدة للإلهام والقرائن ".
"تحتل البيولوجيا اليوم مكانها بين العلوم الرئيسية التي تمثل مستقبل تكنولوجيا الدفاع … وتتنوع برامج مكتب التكنولوجيا الحيوية في أوسع نطاق: من الخلايا الفردية إلى الكائنات الحية ومجموعاتها ؛ من الوقت الذي تنتقل فيه الإشارة العصبية إلى الوقت الذي ينتشر فيه فيروس العطس الجديد بعد العطس في جميع أنحاء الكوكب. سيقوم مكتب التكنولوجيا الحيوية بدراسة الآليات المعقدة للغاية للعمليات الطبيعية وإثبات أنه يمكن تطبيقها لأغراض الدفاع الوطني ، "- قال في بيان صحفي من DARPA.
تعرفت شركة Russian Planet على أكثر البرامج الواعدة للقسم الجديد.
آه ، لا تقل "دم من جرح". هذا وحشي
أحد المجالات ذات الأولوية في عمل مكتب التكنولوجيا الحيوية هو إعادة التأهيل عالي التقنية للجنود العسكريين الأمريكيين بعد إصابات مختلفة. وفقًا لمعهد الجيش الأمريكي للبحوث الجراحية ، فإن السبب الرئيسي للوفاة في ساحة المعركة هو فقدان الدم.تهدف العديد من دراسات DARPA إلى حل هذه المشكلة. لا يزال لدى الجيش ما هو أفضل من ضمادة شاش بسيطة لوقف النزيف. فعاليته منخفضة للغاية ، لأنه إذا لم يتوقف الدم ، يجب تغيير الضمادة على الفور تقريبًا. لا توجد وسيلة على الإطلاق لوقف النزيف الكامن في المكان. لذلك ، يموت العديد من الجنود ليس فقط في ساحة المعركة ، ولكن أيضًا أثناء النقل في الطريق إلى الوحدة الطبية.
أراتي برابهاكار.
في الآونة الأخيرة ، أعلنت شركة RevMedx الناشئة عن حقنة معدلة تملأ منطقة الجرح بإسفنجات شيتوزان بحجم 1 بوصة تتضخم وتمنع النزيف. لكن النزيف الخارجي فقط هو الذي يتوقف بهذه الطريقة. 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. ستوافق إدارة الغذاء والدواء الأمريكية قريبًا على أول نموذج أولي لجهاز الحقن المحمول.
حتى إذا كان لا يمكن تجنب فقدان الدم ، فإن تطويرًا آخر للقسم سيجعله لا يهدد الحياة ، مما ينقذ الجيش من خطر نقص الأكسجة الناجم عن النزيف. يعمل العلماء على عقار يعتمد على كبريتيد الهيدروجين ، والذي يؤدي حقنه إلى إبطاء العمليات الفسيولوجية في الجسم. في سياق الاختبارات التي أجريت على الحيوانات ، وجد أن كبريتيد الهيدروجين يقلل من الحاجة إلى الأعضاء في الأكسجين ، مما يؤدي إلى نقص حاد في الدم. سيؤدي حقن هذه المادة إلى إطالة الوقت الذي يمكن أن يقضيه المقاتل 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 ، والدخول في "حالة السبات" وانتظار المساعدة الطبية التي نزفت - 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 بدون عوائق - "ثورة الأطراف الصناعية". تم إطلاقه في عام 2006 ، ولكنه الآن تحت سيطرة مكتب التكنولوجيا الحيوية بالكامل.
طوال هذا الوقت ، كان الباحثون منشغلين بتصميم الأطراف الاصطناعية لليد ، وهي أصعب بكثير 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). وفقًا لموقع الوكالة على الإنترنت ، كانت هذه "الأطراف الميكاترونية المتقدمة" أول من اقترب من وظائف الأيدي البشرية الحقيقية. أهداف البرنامج أكثر تحديًا من الاسم. و DARPA لا تخفيهم على الإطلاق: في المستقبل ، لن يكون هناك محاربون معاقون في الولايات المتحدة ، ولكن سيكون هناك أشخاص معاقون في الرتب - فقط الروبوتات.
يقول البرنامج: "كجزء من ثورة الأطراف الاصطناعية ، يتم تحسين وظائف الأطراف الاصطناعية بحيث يمكن للجنود الذين فقدوا أذرعهم يومًا ما العودة إلى الخدمة".
تشمل المهام المحددة إنشاء الأطراف الاصطناعية التي يتحكم فيها العقل وواجهات الحواسيب العصبية لمبتوري الأطراف والمصابين بالشلل. في سوق NPR في 31 مارس ، قال أراتي برابهاكار إن علماء التكنولوجيا الحيوية قد اتخذوا بالفعل خطوة كبيرة في هذا المجال. جعلت التطورات في تقنية القطب الكهربائي الدقيق القشري الاتصال بين الجهاز العصبي وأجزاء الجسم الإلكترونية قوية جدًا لدرجة أن الأطراف الاصطناعية التي يتحكم فيها الفكر أصبحت تدريجيًا روتينًا يوميًا ، والمرضى الذين يتعاونون يستخدمون بالفعل "نظام الواجهة العصبية الموثوق به" التابع للبنتاغون. ستعمل الأبحاث المستقبلية "على تحسين قدرة الواجهات الطرفية على معالجة المزيد من المعلومات حول التحكم في الأطراف ، مما يمنح مبتوري الأطراف المزيد من الوظائف".يعمل علماء الفسيولوجيا العصبية على الحصول على الإشارة في كلا الاتجاهين - بحيث لا يتحكم العقل الاصطناعي في الطرف الاصطناعي فحسب ، بل يرسل بدوره إشارات لمسية إلى الجهاز العصبي ، مما يتسبب في إحساس بلمسة جسدية حقيقية.
شخص معاق بأذرع آلية اصطناعية. الصورة: داربا
لدينا متطوعون يعانون من شلل في الأطراف الأربعة وافقوا على إجراء جراحة في الدماغ. يتعلق الأمر بوضع شريحة على القشرة تتحكم في الخلايا العصبية في المنطقة الحركية وتعيد توجيهها للتحكم في أذرع روبوتية صناعية جديدة ومتطورة للغاية. بمعنى من المعاني ، فتحنا الباب - الصلة بين الدماغ البشري وبقية العالم. قال مدير داربا: "دع خيالك يندفع لترى إلى أي مدى سيأخذنا هذا".
برنامج منفصل مخصص لاستعادة الذاكرة. وفقًا للأطباء ، منذ عام 2000 ، أصيب أكثر من 270.000 جندي أمريكي بإصابات في الرأس متفاوتة التعقيد ، مما أدى إلى تدهور أو خلل كامل في الذاكرة العاملة. 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 والنمذجة الرياضية والواجهات المتطورة". يجب أن تكون النتيجة "جهاز عصبي قابل للزرع" يعيد الذاكرة للجنود عن طريق تحفيز عصبي مناطق معينة من الدماغ.
وتهدف مبادرة أخرى إلى القضاء على اضطراب ما بعد الصدمة (PTSD ، "متلازمة فيتنام") ، وهو أمر شائع للغاية بين الجنود الذين خاضوا القتال. في أفضل الحالات ، يؤدي إلى الاكتئاب والصداع النصفي ، في أسوأ الأحوال - إلى نوبات من العدوانية بين الجنود العائدين إلى الوطن ، 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 DARPA (على الأقل تقترح تصديق ذلك) مع لجنة خبراء حول الآثار الأخلاقية والقانونية والاجتماعية. لا يستبعد برابهاكار أن بعض هذه الأبحاث لن تهدف فقط إلى إعادة التأهيل ، ولكن أيضًا إلى تعديل أدمغة 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 هذا هو المستقبل الذي سنبدأ فيه في تعلم طرق جديدة جذريًا 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 اليوم يطورون بالفعل طائرة كوادروكوبتر مدنية يتحكم فيها العقل ، فلماذا لا نتوقع أن يتم التحكم في الطائرات العسكرية بدون طيار عبر واجهات نيوترونية من داربا عاجلاً أم آجلاً؟
كوادكوبتر تسيطر عليها العقل.
وقاموا بإنشاء نسخة متماثلة من الغبار الصناعي
تراهن الوكالة على أن الجيل القادم من تكنولوجيا الدفاع سيتبع مثال الحياة الطبيعية والبيولوجية. ستصبح البيولوجيا التركيبية أحد أهم مجالات عمل مكتب التكنولوجيا الحيوية - تتوقع الوكالة إطلاق نوع من النباتات الجينية المجنونة لإنتاج مواد بيولوجية لم تكن موجودة من قبل مع خصائص غير مستكشفة تعتمد على مزيج من الخلايا الحية والبروتينات و الحمض النووي. الهدف هو إنشاء ، أولاً ، مواد فائقة اصطناعية ولكن حية والتي سيتم استخدامها للجيل القادم من الأدوات الميكانيكية والكهربائية ، وثانيًا ، لإنشاء أشكال حياة جديدة ذات وظائف يصعب تخيلها في الوقت الحالي.لكن هذا لا يبدو رائعًا ، مع الأخذ في الاعتبار أنه في نهاية شهر مارس ، أعلن العلماء عن إنشاء أول كروموسوم اصطناعي "مصمم" في تاريخ البشرية.
شكل المهندسون الحيويون جزءًا كبيرًا من موظفي التقسيم الفرعي الذي تم افتتاحه حديثًا. نظرًا لأن "الهندسة البيولوجية هي تقنية قوية يمكن أن تؤثر على العديد من مجالات" الحياة البشرية ، يعتزم علماء الأحياء في البنتاغون إعداد أساس نظري 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 زيادة أمان البحث ومنع "الإطلاق غير المرغوب فيه للكائنات الدقيقة". على ما يبدو ، سمع DAPRA كثيرًا عن مخاطر نهاية العالم من الزومبي.
على الرغم من جميع الاحتياطات ، فقد أعلن المهندسون الحيويون بالفعل عن أكثر من مشاريع طموحة. أحد أكثر البرامج غموضًا يتم تشغيله تحت العنوان المؤقت Biochronicity. وفقًا لمهندسي الأحياء ، على الرغم من أن "الساعة البيولوجية تنظم جميع وظائف جسم الإنسان تقريبًا" ، إلا أنه لا توجد حتى الآن فكرة واضحة عن كيفية تأثيرها بالضبط على دورة الخلية والتمثيل الغذائي والشيخوخة وموت الخلايا. على ما يبدو ، سوف يتعدى القسم على التمثيل الغذائي والشيخوخة للشخص ، ويضعهم تحت السيطرة ويزيد بشكل كبير من القدرة القتالية والقدرة على التحمل للجنود - سواء من حيث التجديد بعد الإصابة الجسدية والحصانة من المرض.
منذ عدة سنوات ، كان برنامج DARPA Biodesign ، الذي يخلق فيه البنتاغون كائنات اصطناعية خالدة لا يقل ، قد أثار بالفعل دفقة. الهدف هو التغلب على "عشوائية التطور": "يستخدم التصميم الحيوي 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 موجهة بشكل مصطنع تزيد من مقاومة إشارات موت الخلية (…) ". في حالة انحراف خطة الوكالة في السيناريو الأكثر تهديدًا ، كما هو الحال عادةً في حالة الرعب ، فإن الكائنات المخلوقة لها جزيء خاص للتدمير الذاتي ، والذي يمكن تنشيطه عن بُعد. كما كتب مؤلف مدونة Motherboard التقنية ، "لماذا نحتاج 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 عواقب جائحة عالمي قاتل افتراضي (حبكة شائعة أخرى 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 ، فإن 44 ٪ من جميع مسببات الأمراض التي تم الإبلاغ عنها على مدار العشرين عامًا الماضية هي فيروسات الحمض النووي الريبي. تتميز بمعدلات طفرة عالية للغاية ، مما يسمح لها بالتكيف مع بيئة متغيرة ، كما حدث في وباء H1N1 ("أنفلونزا الخنازير") عام 2009. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن حتى لأقوى المضادات الحيوية أن تصبح عديمة الفائدة لأن العدوى تطور تدريجيًا مقاومة للأدوية ، كما هو الحال مع سلالة السيلان التي لا تقهر.
يدرس البرنامج الذي يحمل العنوان المدوي "نبوءة" تطور الفيروسات للتنبؤ بالطفرات الفيروسية المستقبلية.الهدف النهائي هو إنشاء عقاقير ولقاحات "وقائية" للأمراض التي قد تهدد البشرية في المستقبل. سيتنبأ علماء الأحياء بالتطور الفيروسي ، بالطبع ، ليس على النماذج الرياضية ، ولكن بطريقة تجريبية تمامًا. في الواقع ، ستشارك الوكالة في تكاثر الفيروسات. ستزرع مسببات الأمراض الخطيرة في المختبر وتشخص في جميع مراحل الطفرات التي تمر بها. بناءً على هذه المعلومات ، سيكون من الممكن التنبؤ في أي اتجاه سيتطور هذا المرض الشائع أو ذاك. يلاحظ علماء الفيروسات بتواضع أنهم في ظروف المختبر سيحاولون تكرار تلك "الطفرات الفيروسية التي حدثت بالفعل بشكل طبيعي وتم توثيقها" - ربما لإقناعهم بأنهم لن يصنعوا عن طريق الخطأ فيروسًا غير موجود حتى على الكوكب في الطبيعة البيئة …
عندما سُئل عن ماهية الكأس المقدسة في مكتب التكنولوجيا الحيوية ، لخص مدير DARPA: "هذه فئة جديدة من المواد ذات الخصائص التي لم نتلقها من قبل. هذه طريقة جديدة للتفاعل مع الدماغ البشري وحل ألغاز الوظائف المعرفية. ونحن على ثقة من أن هناك بالفعل تقنيات ستسمح لنا بتجاوز انتشار الأمراض المعدية ".
