5 hämmastavat tehnoloogiat, mis muudavad biotehnoloogia revolutsiooniliseks

Pin
Send
Share
Send

Ainsus

Mõned teadlased kujutavad ette, et küberneetilised osad asendavad vähkkasvajaid jäsemeid ja vananevaid südameid, suurendades radikaalselt pikaealisust. (Pildikrediit: Lobke Peers | Shutterstock)

Bioloogia ja tehnoloogia arenevad kiiresti üksteisega sünergias, tuues kaasa jahmatavaid edusamme meditsiinis neuroteaduste ja infotehnoloogia vahel.

Teadlased, futuristid ja transhumanistid kogunesid 15.-16. Juunil New Yorgis toimunud rahvusvahelisel kongressil Global Future 2045, et arutada, kuidas need tehnoloogiad sillutavad teed digitaalse surematuse poole.

Siin on mõned uskumatud tehnoloogiad, mis lähendavad inimkonda tehnilisele singulaarsusele, punkt, kus tehnoloogia ületab inimese ajupotentsiaali ja ilmneb "superintelligentsus".

Hämmastavad androidid

Inimesed seisavad oma geminoidrobotite kaksikute kõrval. (Pildikrediit: Geminoid.DK viisakalt | Julie Rafn Abildgaard, AAU)

Alates HAL-ist filmis "2001: kosmose odüsseia" kuni Terminaatorini on robotid juba pikka aega avalikkuse kujutlusvõime vallutanud. Kuid kujutlusvõime annab reaalsusele teed üha elutähtsamate androidide väljakujunemisega. Jaapani Osaka ülikooli intelligentse robootikalabori direktor Jaapani robotist Hiroshi Ishiguro demonstreeris näiteks 2013. aasta juunis toimuval ülemaailmsel tulevikul 2045 toimuval kongressil arenenud androoni klooni. Android ei saanud inimestest täielikult läbi, kuigi… vähemalt veel mitte.

Tuleviku androidid võivad sujuvalt seguneda liha ja verega inimestega, toimides lastele kui isegi abielu- või seksuaalpartneritele, mõned on spekuleerinud.

Aju-arvuti liidesed

Mõned futuristid ennustavad, et inimestel on lähitulevikus võimalik oma teadvus arvutitesse üles laadida. (Pildikrediit: BrainGate 2, www.braingate2.org)

Aju-arvuti liidesed (BCI) või aju-masina liidesed on viimastel aastatel märkimisväärselt edenenud. Mõne BCI eesmärk on taastada inimeste liikuvus, keda halvavad seljaaju vigastus, insult või ajuhaigus. Teiste eesmärk on taastada selliseid meeli nagu nägemine või kuulmine. Teadlased arendavad mälu taastamiseks praegu isegi BCI-sid.

Aju motoorsetesse piirkondadesse siirdatud BCI-d võivad salvestada elektrilisi signaale, mis tähistavad konkreetseid liikumisi. Arvuti dekodeerib signaalid ja kasutab neid arvutikursori või proteesitud jäseme juhtimiseks. Globaalse tuleviku 2045 kongressil kirjeldasid Berkeley California ülikooli insenerid José Carmena ja Michel Maharbiz oma tööd stabiilse, pikaajalise, täiesti juhtmevaba BCI loomiseks.

Samuti rääkis konverentsil neuroinsener Theodore Berger Los Angelese Lõuna-California ülikoolist mäluproteesi väljatöötamisest. Seade asendaks osa aju hipokampusest, kus lühiajaline mälu muundatakse pikaajaliseks mäluks. Siiani on Bergeril olnud edu rottide ja ahvidega ning ta katsetab praegu seadet inimestel.

Bioonilised jäsemed

Inimesed puutuvad robotitega igapäevaelus üha enam kokku. (Pildikrediit: photobank.kiev.ua | Shutterstock)

Darth Vaderi robotkeha võib olla tegelikkusele lähemal kui inimesed arvavad. Tänapäeval on proteeside jäsemed märkimisväärselt arenenud. Niinimetatud "Luke" käsivars - mis on nimetatud Luke Skywalkeri proteesivarre järgi "Tähesõdades" ja mille on teinud leiutaja Dean Kameni ettevõte DEKA - on üks kõige keerukamaid bioonilisi jäsemeid. Kätt juhitakse jalga juhitava juhtkangi abil ja see annab vibratsiooni kohta tagasisidet käe haardetugevuse kohta.

Globaalse tuleviku 2045 kongressil demonstreeris inglane Nigel Ackland oma kunstlikku kätt Bebionic 3, mis konkureerib Luke käsivarrega, kuna see kasutab käe juhtimiseks otse õlavarre lihaste signaale, mitte jala juhtkangi. Tööõnnetuses reaalse käe kaotanud Ackland ütles, et tema Bebionicu käsi on tema elu tohutult parandanud.

Tänu aju-arvuti liidestele saab mõnda bioonilist haru nüüd aju otse juhtida. Järgmine väljakutse on proteesi jäsemelt sensoorse tagasiside edastamine, väidavad teadlased.

Optogeneetika

Aju koosneb mõeldamatu arvust rakkudest. (Pildikrediit: Dreamstime)

Optogeneetika on hiljuti välja töötatud tehnika üksikute neuronite aktiivsuse kontrollimiseks. Üks tehnika varasemaid arendajaid, MIT, Ed Boyden, kirjeldas selle toimimist ülemaailmse tuleviku kongressil peetud jutus.

Neuroni signaale vallandab laetud aatomite ehk ioonide liikumine nende rakumembraanide kanalite kaudu. Mõnedel vetikatel ja muudel organismidel on valgustundlikud kanalivalgud, mida nende DNA-sse kodeerivad spetsiifilised geenid. Geeniteraapia valdkonnast pärit meetodeid kasutades saavad teadlased neid geene looma neuronitesse süstida, muutes rakud valguse toimel "sisse või välja". Optogeneetikat kasutades saavad teadlased kaugemale aju aktiivsuse vaatlemisest selle aktiivse manipuleerimisega. Näiteks haistmisneuronite sisselülitamisega võivad teadlased põhjustada loomadel valguse "lõhna" - teisisõnu reageerivad närvirakud, mille lõhnad tavaliselt aktiveerivad, valgussignaalile.

Molekulaarvutid

Tuleviku arvutid ei pruugi olla valmistatud räni, vaid DNA-st. Mõne mõõdiku järgi on DNA-arvutid juba mitu korda paremad kui traditsioonilised, ütles Harvardi meditsiinikooli geneetik George Church Global Future 2045 kongressil.

DNA on informatsioonirikas molekul ja seda saab arvutamiseks kasutada mitmel erineval viisil. Arvutikiibid on konstrueeritud loogikaväravate (näiteks AND, OR ja NOT) abil, mis täidavad antud sisenditel matemaatilisi funktsioone. Samamoodi saab neid väravaid ehitada DNA-st ja ühendada rakkude sisemiste arvutuste jaoks.

Pin
Send
Share
Send