DARPA Пентагондун биологдору өлүмдү жеңүүгө, синтетикалык репликанттарды чыгарууга жана Америка армиясын киборг майыптары менен камсыздоого убада беришүүдө
Апрель айынын башында АКШнын Коргонуунун Өркүндөтүлгөн Изилдөө Проекттери Агенттиги (DARPA, Пентагондун иликтөөчү канаты) жаңы биотехнология бөлүмү - Биологиялык технологиялар офиси ачылганын жарыялады. Анын миссиясы - биологияны эпидемияны жеңүүдөн баштап синтетикалык аскерлерди жаратууга чейин улуттук коопсуздуктун кызматына коюу. Ошол эле учурда департаменттин кийинки финансылык жылга бюджети жарыяланды - 2,9 миллиард доллар.
DARPAнын инновациянын биринчи булагы катары статусу талашсыз. Агенттиктин маңызы - АКШнын аскердик технологиясы дайыма атаандаштарына караганда өнүккөн болушун камсыздоо. Агенттиктин акыркы демилгелеринин айрымдары төмөнкүлөрдү камтыйт: гуманоид ATLAS роботторун жана робот техникасынын башка көптөгөн түрлөрүн түзүү; чыныгы тийүү сезимдерин жеткире турган акылдуу протездер; жасалма нейрон тармактарын программалоо - чындыгында, компьютерлер адамдын мээсинин таанып -билүү функцияларына негизделген. Сексенинчи жылдардагы классикалык киберпанк романдарынын баракчаларынан алынган бул технологиялык кереметтердин фонунда, өзүн-өзү үйрөнүүчү суперкомпьютердин кандайдыр бир түрүн түзүү таң калыштуу деле эмес. Эгерде келечекте толук кандуу жасалма интеллект түзүлсө, аны IT корпорациялары жасабайт, бирок Пентагондун караңгы генийлери (айтмакчы, алар дагы интернеттин түпкү атасы).
DARPA мурда биотехнологияга тийиштүү көңүл бурган, бирок ушул убакка чейин аларда бул дисциплиналар аралык тармактагы бардык изилдөөлөрдү координациялоочу атайын бөлүм жок болчу. "Биология менен физиканын барган сайын динамикалуу кесилиштерин изилдөө" үчүн түзүлгөн Биотехнологияларды өнүктүрүү боюнча башкармалык так ушул нерсени оңдоого багытталган.
DARPAнын директору Арати Прабхакар март айынын аягында Өкүлдөр палатасында Конгрессмендердин алдында сүйлөп жатып, “биология - табияттын эң акыркы инноватору, жана инновацияга таянган ар бир агенттик үчүн бул адиске кайрылбоо акылсыздык болмок. илхам жана кеңештер үчүн татаал мамилелер.
«Бүгүн биология коргонуу технологиясынын келечегин чагылдырган негизги илимдердин арасында өз ордун ээлейт … Биотехнология офисинин программалары эң кеңири диапазондо: айрым клеткалардан организмдерге жана алардын популяцияларына чейин; нерв сигналы берилген убакыттан тартып, чүчкүргөндөн кийин жаңы чүчкүрүү вирусу бүт планетага тарайт. Биотехнология офиси табигый процесстердин өтө татаал механизмдерин изилдеп чыгат жана аларды улуттук коргонуу максаттары үчүн колдонсо болорун көрсөтөт »,- деп айтылат DARPAнын пресс-релизинде.
Russian Planet бөлүмдүн жаңы бөлүмүнүн келечектүү программалары менен таанышты.
Аа, "жарадан чыккан кан" деп айтпа. Бул жапайы
Биотехнология офисинин ишинин артыкчылыктуу багыттарынын бири-америкалык аскерлерди ар кандай жаракаттардан кийин жогорку технологиялуу реабилитациялоо. АКШ армиясынын хирургиялык изилдөө институтунун маалыматы боюнча, согуш талаасында өлүмдүн негизги себеби - кан жоготуу. Бир нече DARPA изилдөөлөрү бул маселени чечүүгө багытталган. Аскердик канды токтотуу үчүн жөнөкөй марлядан башка кемчиликсиз эч нерсе жок. Анын эффективдүүлүгү өтө төмөн, анткени кан токтобосо, бинтти дээрлик дароо алмаштырууга туура келет. Жашыруун кан кетүүнү ордунда токтотууга таптакыр мүмкүнчүлүк жок. Андыктан көптөгөн жоокерлер согуш талаасында эле эмес, транспортто да медициналык бөлүмгө бараткан жолдо каза болушат.
Арати Прабхакар.
Жакында RevMedx стартап компаниясы жараланган жерди 1 дюймдук хитозан губкалары менен толтуруп, канды шишиткен жана бөгөгөн шприцти жарыялады. Бирок сырткы кан гана ушинтип токтойт. DARPA адистери андан ары барып, "стаз системасы" деп аталганын жарыялашты - азырынча бул ич көңдөйүнө чейин кан кетүүнү токтотуучу "көбүк материал" экени гана белгилүү. Жакында FDA портативдүү сайма аппараттын биринчи прототибин жактырат.
Кан жоготууга жол бербөө мүмкүн болбосо дагы, бөлүмдүн дагы бир өнүгүүсү аны өмүргө коркунуч туудурбайт, бул болсо аскерлерди кан кетүүдөн келип чыккан гипоксия коркунучунан куткарат. Окумуштуулар күкүрттүү суутекке негизделген препараттын үстүндө иштеп жатышат, анын инъекциясы организмдеги физиологиялык процесстерди жайлатат. Жаныбарларга жүргүзүлгөн сыноолордун жүрүшүндө, суутек сульфидинин кычкылтекке болгон муктаждыгын азайтат экени аныкталган, анын жетишсиздиги кан жоготууга алып келет. Мындай заттын сайылышы, согушуучу кан жоготкондон кийин, майданда кан куюуну күтүп, өткөрө турган убактысын кыйла узартат. Ошентип, алар DARPAдан үмүттөнүшөт, жоокер өзүнө ийне сайып, "уйку абалына" кирип, кан төгүлгөн медициналык жардамды күтөт - бир нече күнгө чейин.
Майып киборгдор
Агенттиктин кызматкерлери АКШ бийлиги тарабынан аларга берилген дээрлик чексиз мүмкүнчүлүктөрдү жакшы билишет жана жалган жөнөкөйлүктөн жапа чегишпейт. Мисалы, өнүккөн протездерди иштеп чыгуу программасы эч тоскоолдуксуз аталат - "Революциячыл протездер". Бул 2006 -жылы кайра башталган, бирок азыр толугу менен биотехнологиялык кеңсенин көзөмөлүндө.
Бул убакыттын ичинде изилдөөчүлөр жасалма буттарга караганда медициналык жана инженердик көз караштан алда канча кыйын болгон кол протездерин жасоо менен алек. Революциялык протездердин бири, Arm System Gen-3, буга чейин FDA тарабынан мыйзамдаштырылган. Агенттиктин сайтында жазылгандай, бул "өнүккөн мехатроникалык мүчөлөр" чыныгы адам колдорунун функционалдуулугуна биринчи болуп жакындашкан. Программанын максаттары аталышынан да татаалыраак. Жана DARPA аларды эч жашырбайт: келечекте Кошмо Штаттарда майып ардагерлер болбойт, бирок катарда майыптар болот - жөн эле роботтор.
"Протездөө революциясынын алкагында, колу -бутунан ажыраган аскер кызматчылары бир күнү кызматка кайтып келиши үчүн, үстүнкү кол протездеринин функционалдуулугу жакшыртылып жатат", - деп айтылат программада.
Атайын милдеттерге акыл-эси башкарылган протездерди жана ампутациялар жана шал оорулары үчүн нейрокомпьютердик интерфейстерди түзүү кирет. 31 -мартта NPR базарында Арати Прабхакар биотехнологдор бул жаатта эбегейсиз кадам жасашканын айтты. Кортикалдык микроэлектрод технологиясынын жетишкендиктери нерв системасы менен кибернетикалык дене бөлүктөрүнүн ортосундагы байланышты ушунчалык күчтүү кылды, ойлонулган протездер бара-бара күнүмдүк көнүмүшкө айланып баратат жана кызматташкан пациенттер Пентагондун "ишенимдүү нейроинтерфейс системасын" колдонуп жатышат. Келечектеги изилдөөлөр "колу -бутун көзөмөлдөө жөнүндө дагы көбүрөөк маалыматты иштеп чыгуу үчүн перифериялык интерфейстердин мүмкүнчүлүгүн жакшыртат, бул болсо ампутацияга көбүрөөк функционалдуулукту берет."Нейрофизиологдор сигналды эки багытта алуу үчүн иштеп жатышат - протезди акыл гана көзөмөлдөбөсүн, бирок өзү тийүү сигналдарын нерв системасына кайра жөнөтүп, чыныгы физикалык тийүү сезимин жаратат.
Робот колдору протезделген майып. Сүрөт: DARPA
«Бизде мээнин операциясына макул болгон төрт буту шал болгон ыктыярчылар бар. Бул мотор зонасынын нейрондорун көзөмөлдөгөн жана аларды жаңы, өтө татаал протездүү роботтук куралдарды башкарууга багыттоочу кортекске чип коюу жөнүндө. Кандайдыр бир мааниде, биз эшикти ачтык - адамдын мээси менен дүйнөнүн башка бөлүгүнүн ортосундагы байланыш. Мунун канчалык алыска кетишибизди көрүү үчүн фантазияңызды жайылтыңыз”, - деди DARPAнын директору.
Өзүнчө программа эс тутумду калыбына келтирүүгө арналган. Дарыгерлердин айтымында, 2000 -жылдан бери 270 миңден ашуун америкалык жоокерлер баштарынан ар кандай татаалдыкта жаракат алышкан, бул иштөө эс тутумунун начарлашына же толук иштебей калышына алып келген. Маселенин масштабына карабастан, азыркы учурда эч кандай эффективдүү дарылоо жок. Алардын эс тутумун калыбына келтирүү үчүн биотехнологиялык офис "маалыматтарды иштетүү, математикалык моделдөө жана акыркы интерфейстерди" айкалыштырган көп тармактуу нейротехнологиянын үстүндө иштеп жатат. Натыйжада мээнин айрым жерлерин нейростимуляциялоо менен аскерлердин эс тутумун калыбына келтире турган "имплантациялануучу нейрон аппараты" болушу керек.
Дагы бир демилге согуштан өткөн аскерлер арасында өтө кеңири таралган травмадан кийинки стресстин бузулушун (ПТСД, "Вьетнам синдрому") жоюуга багытталган. Эң жакшы учурларда, депрессияга жана мигренге алып келет, эң жаманы - үйгө кайтып келген аскерлердин агрессиясына же өзүн өзү өлтүрүүгө алып келет. Заманбап ыкмалар - дары -дармектер жана психотерапия - бул оор психикалык синдромдун эң начар симптомдорун жеңилдете алат. Аскердик дарыгерлер мээнин нейростимуляторун имплантациялоо менен PTSDди толугу менен жеңебиз деп үмүттөнүшөт.
Нейробиологиялык изилдөөлөрдүн бир бөлүгү катары, DARPA этикалык, укуктук жана социалдык кесепеттер боюнча эксперттик топ менен кеңешет (жок дегенде ишенүүнү сунуштайт). Прабхакар бул изилдөөлөрдүн кээ бирлери реабилитацияга гана эмес, дени сак мушкерлердин мээсин өзгөртүүгө багытталарын да жокко чыгарбайт.
«Эгерде биз мээнин татаал системалар менен кандайча байланышта экенин түшүнсөк, балким, биз аны жакшыраак өздөштүрүшү үчүн, адамга так маалымат берилиши керектигин түшүнөбүз. Бул келечек болот, анда биз адамдын мээсинин татаалдыгы менен бизди курчап турган дүйнөнүн татаалдыгынын ортосундагы өз ара аракеттенүүнүн радикалдуу жаңы жолдорун үйрөнө баштайбыз », - дейт инновациялык агенттиктин башчысы.
Адам-машина интерфейстери роботтор тарабынан башкарылууга ылайыкташтырылган болушу мүмкүн. Ал эми эгерде бүгүнкү күндө инженерлер акыл-эс көзөмөлдөгөн жарандык квадрокоптерди иштеп чыгышса, анда биз эмне үчүн аскердик пилотсуз учактарды DARPAдан нейтрон интерфейстери аркылуу башкарылат деп күтпөйбүз?
Акыл менен башкарылуучу квадрокоптер.
Жана алар синтетикалык чаңдан репликант жаратышты
Агенттик коргонуу технологиясынын кийинки мууну табигый, биологиялык жашоодон үлгү алаарына ишенет. Синтетикалык биология биотехнология бюросунун ишинин эң маанилүү багыттарынын бири болуп калат - агенттик тирүү клеткалардын, белоктордун жана коктейлдин негизинде изилденбеген касиети бар мурда эч качан болбогон биологиялык материалдарды өндүрүү үчүн жинди генетикалык өсүмдүктү чыгарууну күтөт. ДНК. Максат - биринчиден, кийинки муундагы механикалык жана электрдик гаджеттер үчүн колдонула турган жасалма, бирок тирүү супер материалдарды түзүү, экинчиден, учурда элестетүү кыйын болгон жаңы жашоо формаларын түзүү. Март айынын аягында илимпоздор адамзаттын тарыхында биринчи синтетикалык "дизайнер" хромосомасынын түзүлгөнүн жарыялашканын эске алганда, бул фантастикалык эмес окшойт.
Биоинженерлер жаңы ачылган бөлүмдүн кызматкерлеринин олуттуу бөлүгүн түзүштү. "Биологиялык инженерия - бул адам жашоосунун көптөгөн тармактарына таасир эте ала турган күчтүү технология" болгондуктан, Пентагондун биологдору теориялык негизди кылдат даярдоону - акырындык менен "биологияны инженердик практикага айлантууну, инструменттерди, технологияларды, методологияларды жана инфраструктураны даярдоону" көздөшүүдө. Лабораториялардагы биоинженердик программалар синтетикалык биология, геномика жана протеомиканын акыркы жетишкендиктерин колдонушат, алар изилдөөлөрдүн жогорку коопсуздугуна жана "микроорганизмдердин каалабаган чыгарылышын" алдын алууга өбөлгө түзөт. Кыязы, DAPRA зомби апокалипсисинин коркунучу жөнүндө көп уккан.
Бардык сактык чараларына карабастан, биоинженерлер амбициялуу долбоорлорду жарыялады. Эң табышмактуу программалардын бири болжолдуу биохроникалык аталышта иштейт. Биоинженерлердин айтымында, "биологиялык саат адамдын денесиндеги дээрлик бардык функцияларды жөнгө салат", бирок алар клетка циклине, зат алмашууга, картаюуга жана клетканын өлүмүнө кандай таасир этерин дагы деле так түшүнүк жок. Кыязы, бөлүм адамдын метаболизмине жана картаюусуна кол салып, аларды көзөмөлгө алып, жоокерлердин согуштук жөндөмдүүлүгүн жана чыдамкайлыгын жогорулатат - физикалык жаракаттан кийин регенерация жана ооруга каршы иммунитет.
Бир нече жыл мурун, Пентагон өлбөс синтетикалык жандыктарды жараткан DARPA Biodesign программасы буга чейин эле чуу жараткан. Максат - "эволюциянын кокустугун" жеңүү: "Biodesign жаңы пайдалуу атрибуттарды түзүү үчүн биотехнология жана синтетикалык химиялык технология менен айкалышкан инженердик ыкмалар системасын колдонот. Биодизайн гендик инженерия жана молекулярдык биология аркылуу табигый эволюциялык өнүгүүнүн күтүүсүздүгүн азайтат. Бул аймак клеткалардын өлүм сигналдарына каршылыгын жогорулатуучу жасалма багытталган молекулярдык жоопторду камтыйт […]”. Агенттиктин планы, эң коркунучтуу сценарийде, адатта, үрөй учурган жагдайда бузулган учурда, жаратылган жандыктар өзүн-өзү жок кылуу үчүн атайын триггер молекуласына ээ болушат, аны алыстан иштетүүгө болот. Motherboard технологиялык блогунун автору жазгандай: «Согуштарга катышуу үчүн репликант түзө алсаңар, бизге эмне үчүн механикалык роботтор керек? Биз Пентагондун потенциалдуу синтетикалык аскерлери жөнүндө көп уккан жокпуз, бирок эмдиги жылы дагы Biodesign программасына 19,3 миллион доллар бөлүнөт.
Оору жок дүйнө
Агенттиктин эпидемиологиялык канаты эпидемиянын алдын алуунун жана гипотетикалык өлүмгө алып келүүчү глобалдык пандемиянын кесепеттерин жумшартуунун жолдорун издейт (илимий фантастикалык кырсык фильмдеринин дагы бир популярдуу сюжети). Илимпоздор оорунун чыгышын алдын ала айтуу мүмкүн эместиги эпидемиянын пайда болуу жана жайылуу динамикасын начар түшүнгөнүбүздүн ачык белгиси деп эсептешет.
АКШнын Улуттук Аллергия жана Жугуштуу Оорулар Институтунун маалыматы боюнча, акыркы 20 жылда билдирилген бардык патогендердин 44% РНК вирустары. Алар 2009 -жылдын H1N1 ("чочко тумоосу") пандемиясында болуп өткөндөй, өзгөрүп турган чөйрөгө көнүүгө мүмкүндүк берүүчү өтө жогорку мутация ылдамдыгы менен мүнөздөлөт. Мындан тышкары, эң күчтүү антибиотиктер деле пайдасыз болуп калышы мүмкүн, анткени инфекция гонореянын жеңилбес штаммында болгондой эле акырындык менен дарыга туруктуулукту пайда кылат.
"Пайгамбарлык" деген атагы бар программа келечектеги вирустук мутацияларды алдын алуу үчүн вирустардын эволюциясын изилдейт. Негизги максат - келечекте адамзатка коркунуч туудурушу мүмкүн болгон ооруларга каршы "алдын ала" дары -дармектерди жана вакциналарды түзүү. Биологдор вирустук эволюцияны, албетте, математикалык моделдер боюнча эмес, толугу менен эксперименталдык жол менен болжошот. Негизи агенттик вирустарды көбөйтүү менен алектенет. Коркунучтуу патогендер лабораторияда өстүрүлөт жана алар өткөн мутациянын бардык баскычтарында диагноз коюлат. Бул маалыматтын негизинде тигил же бул жалпы оорунун кайсы багытта өнүгөрүн алдын ала айтууга мүмкүн болот. Вирологдор момундук менен белгилешкендей, алар лабораториялык шарттарда "табигый түрдө пайда болгон жана документтештирилген вирустук мутацияны" кайталоого аракет кылышат - балким, алар кокусунан табигый түрдө планетада жок вирусту жаратпайт деп ишендирүү үчүн. чөйрө ….
Ыйык Grail деген биотехнологиялык офисте эмне бар деген суроого, DARPAнын директору мындай деп жыйынтыктады: “Бул биз мурда эч качан ала элек касиеттери бар материалдардын жаңы классы. Бул адамдын мээси менен өз ара аракеттенүүнүн жана таанып билүү функцияларынын сырларын чечүүнүн жаңы жолу. Жугуштуу оорулардын жайылышын артта калтырууга мүмкүндүк бере турган техникалар бар экенине ишенебиз.
