Tech Tales: Review The Birthday Problem Caren Gussoff.

شانس یک آخرالزمان نانوربات چیست؟

نانوتکنولوژیست های امروزی رویای روبات های کوچکی را در سر می پرورانند که می توانند مشکلات بزرگی را درمان کنند - یا ایجاد کنند.

اسباب بازی های کوچک فناوران تاکوما را به وحشت می اندازد

در کارن گاسوف مشکل تولد، نویسنده از این واقعیت برای ساختن دنیایی پسا آخرالزمانی برای ما استفاده می کند که امکانات گسترده ای را برای فناوری نانو به نمایش می گذارد.  در سیاتل در اواخر قرن بیست و یکم، مشکل تولد جهانی را توصیف می کند که به آرزوی مهندسان زیست پزشکی در همه جا رسید: اختراع نانوربات های پزشکی به نام ربات های "MaGo" نوید درمان همه بیماری های انسان و تضمین جوانی و سرزندگی مادام العمر را می داد. هیچ کس برای همیشه زندگی نمی کند، اما با ربات های MaGo، همه در سنین پیری جوان می میرند.

تا زمانی که مشکلی پیش بیاید و نوع جدیدی از ربات افراد زیادی را دچار بیماری مرگبار کند. منشأ ربات‌ها و اثرات روانپزشکی عجیب آنها بر قربانیانشان، از طریق چشمان گروه گسترده‌ای از شخصیت‌ها بررسی می‌شود که داستان‌هایشان به‌طور نامحتملی به‌گونه‌ای در هم تنیده می‌شود که باعث می‌شود رمان شبیه یک متقاطع دنیای عجیب و غریب باشد. Seinfeld و جاده.

عناصر فن‌آوری و ادبی آثار گاسوف هر دو بر این ایده متمرکز هستند که در گروه‌های بزرگ، چیزی که برای یک فرد بعید است در گروه محتمل می‌شود. در عنوان به این موضوع اشاره شده است. "مسئله تولد" یک آزمایش فکری کلاسیک در آمار است. اگر تعداد X نفر در یک مهمانی وجود داشته باشد، چه شانسی دارد که آنها یک تولد مشترک داشته باشند؟

شانس چیست؟

بسیاری از مردم از این که می‌دانند شانس برای گروه‌های کوچک هم زیاد است شگفت‌زده می‌شوند - در نهایت، تنها 366 گزینه وجود دارد. با اجرای این ایده از جلوه های غیرمنتظره در یک گروه، خطوط داستانی در هم تنیده شخصیت های مختلف همه با هم همپوشانی دارند - حتی اگر شخصیت ها متوجه آن نباشند.  مشکل تولدمانند همنام خود، به ما یادآوری می‌کند که وقتی متغیرهای کافی وجود دارد، اقدامات بی‌اهمیت ما عواقب بزرگ‌تری از آنچه انتظار داریم به دنبال دارد.

منطقی است که شبکه های بزرگی از مردم تعاملات تصادفی پیچیده و گاهی فاجعه بار داشته باشند. آیا همان نظریه آشوب در مورد نانوروبات ها نیز صدق می کند؟ اگرچه هرگز به طور صریح بیان نشده است، مشکل تولد نشان می‌دهد که وقتی به فناوری‌های پیشرفته دست می‌زنیم، احتمال وقوع یک فاجعه ممکن است بیشتر از آن چیزی باشد که فکر می‌کنیم.

دنیای واقعی نانوتکنولوژی داستان را آگاه می کند

گاسوف، معلم سابق علوم، تحقیقات مفهومی زیادی در مورد نانوروباتیک انجام داد و می‌داند که بسیاری از ماشین‌های کوچک که با هم کار می‌کنند می‌توانند اثر بزرگی ایجاد کنند. ربات‌های MaGo ماشین‌هایی ساده با چند خط کد هستند، اما می‌توان آن‌ها را طوری برنامه‌ریزی کرد که از همکاری برای دستیابی به اهداف اصلی پزشکی استفاده کنند، و اینکه چگونه این برنامه‌نویسی می‌تواند برای منحرف کردن این اهداف تغییر کند. به عنوان یک ویروس شناس، دیده ام که چگونه نانوماشین ها می توانند برای همکاری برای اثر سیستمیک تکامل یابند. گوسف درست می فهمد.

من با گاسوف در مورد چگونگی تصور او از ربات های MaGo صحبت کردم و او مجموعه ای پیچیده از منابع را با هم ترکیب کرد. در ابتدا، او یک مقاله تحقیقاتی اصلی در مورد طول عمر را با یک مقاله عالی بررسی نانوپزشکی در سال 2009 ترکیب کرد. "تأثیر فناوری نانو بر دارورسانی" توسط امید سی فرخزاد و رابرت لنگر، هر دو از مرکز تعالی فناوری نانو MIT-Harvard. 

گاسوف با درک اینکه نانوتکنولوژی می تواند داروهای افزایش دهنده زندگی را ارائه دهد، تصور کرد که چه چیزی دیگر آنها می توانستند انجام دهند و ربات های MaGo متولد شدند. او کارهای زیادی برای یافتن کتاب‌های درسی انجام داد که در دسترس بودند و ایده‌های خوبی درباره آینده فناوری نانو داشتند. او توصیه می کند طراحی دستگاه ها و سیستم های نانوپزشکی: چالش ها، احتمالات، چشم اندازها, توسط فرانک بوهم، مدیر عامل یک شرکت فناوری نانو پزشکی ویرایش شده است. اگر به فناوری نانوپزشکی علاقه دارید، قیمت پوشش 170 دلاری را به خوبی می ارزد.

در همان زمان، گاسوف نگاهی به نحوه خرج کردن دلارهای تحقیقاتی انداخت و متوجه شد که شرایط «سکسی»، «...آنهایی که بر ظاهر ما تأثیر می‌گذارند، یا آن‌هایی که به یک عضو «مطلوب» بدن حمله می‌کنند، بیشترین دلار را دریافت می‌کنند. ساده و ساده.» او در ایجاد ربات‌های MaGo که این شرایط «سکسی» را اصلاح می‌کند و به عنوان چشمه‌ای از جوانی عمل می‌کند، این اهداف پزشکی را با اصولی که در ادبیات مهندسی نانو آموخته ترکیب کرد. در دنیای او، اشتیاق انسان برای حل این بیماری‌های «سکسی» باعث شد که از عواقب آن غافل شویم، که او همچنین بر اساس تحقیقات خود در زمینه نانوپزشکی است. 

با صحبت کردن با او در این مورد، متوجه می شوید که آنچه در آن چاپ شده است مشکل تولد تنها بخش کوچکی از درک گاسوف از نانوپزشکی است. اما این سوال باقی می‌ماند: آیا تخیل او، خوب یا بد، با امکانات نانوپزشکی در دنیای واقعی مطابقت دارد؟

نانوروبات های واقعی از DNA ساخته شده اند؟

یکی از پروژه های مورد علاقه شخصی من در زمینه نانوپزشکی در دنیای واقعی، کار است دکتر ایدو باشله at دانشگاه بار ایلان اسرائیل  دکتر باچلت از تکنیکی به نام «دی‌ان‌ای اوریگامی» برای ساختن نانوماشین‌هایی از DNA استفاده می‌کند. این شگفت انگیز است که با این فناوری چه کاری می توان انجام داد. سوئیچ‌ها و ماشین‌آلات پیچیده در این نانوماشین‌ها می‌توانند وظایف پیچیده‌ای مانند حمل محموله‌های داروهای شیمی‌درمانی سمی را مستقیماً به سلول‌های تومور انجام دهند، و تنها زمانی محموله‌های خود را آزاد می‌کنند که مطمئن شوند به سلولی رسیده‌اند که پزشک به آن رسیده است. می خواهد کشتن. 

و این ساده‌ترین کاری است که دکتر باچلت می‌گوید نانوماشین‌های او می‌توانند انجام دهند. مشابه ربات‌های MaGo، برنامه‌ریزی ماشین‌های DNA دکتر باچلت به‌عنوان یک دسته مورچه‌مانند می‌تواند به انواع فناوری‌های پزشکی فانتزی منجر شود. در بالای سرم، می توانم گونه ای از این نانوروبات ها را تصور کنم که جایگزین سیستم ایمنی از کار افتاده بیماران مبتلا به ایدز می شود. یا ماشین هایی که می توانند آسیب های ناشی از بیماری های دژنراتیو مغز را قبل از اینکه مشکل ساز شوند، ترمیم کنند. امکانات بی پایان هستند، اما اگر به چیزهای بیشتری علاقه مند هستید، دکتر باچلت در این سخنرانی از TEDMED اسرائیل کار خود را توضیح می دهد.

با این حال، نمی‌توانیم احتمالات منفی نانوپزشکی را که گاسوف در رمانش مطرح می‌کند، نادیده بگیریم. آیا نانوروبات‌های DNA دکتر باچلت امکان کشتن همه ما را دارند؟ این یک سوال احمقانه نیست - نانوروبات‌های پزشکی کارآمد با میکروب‌هایی که ما را بیمار می‌کنند اشتراکات زیادی دارند - اما پاسخ ساده‌ای دارد: اوریگامی DNA فرآیندی دقیق از مخلوط کردن رشته‌های کوتاه DNA در یک محیط آزمایشگاهی این ماشین‌های DNA خودتکثیر نمی‌شوند، و بنابراین، شانس جهش تصادفی را که در چیزی مانند ربات‌های MaGo وجود دارد، ندارند. بنابراین، نانوروبات‌های دکتر باچلت نمی‌توانند فرزندان قاتل غیرمنتظره و غیرمحتمل تولید کنند. مشکل تولد

ماشین آلات فلزی: همچنین یک گزینه

با این حال، ماشین‌های DNA آن چیزی نیستند که بیشتر مردم وقتی می‌گویند «نانوروبات‌ها» به آن فکر می‌کنند. در عوض، این ایده ماشین‌های فلزی و سیلیکونی را در مقیاس‌های کوچک و ربات‌های MaGo تداعی می‌کند. مشکل تولد بر اساس آن مدل هستند. کار بر روی این نوع ربات هنوز در مراحل اولیه است، اما حوزه تحقیقات فعال و مشتاقانه است. 

در این میان، پروژه های رباتیک در مقیاس کامل نیز در حال کار هستند "ازدحام" روبات هایی که می توانند برای دستیابی به چیزهای بزرگ همکاری کنند.  کاربردهای نظامی، تولیدی و هوافضا وجود دارد، اما با کوچکتر شدن فناوری روباتیک، دلیلی وجود ندارد که این فناوری‌های طراحی ازدحام، کاربردهای پزشکی نداشته باشند. با این حال، اگر گاسوف درست می‌گوید، مهم است که تدابیری را در نظر بگیریم که تکرار این ربات‌های پزشکی را محدود می‌کند یا حداقل از جهش آنها به روش‌های خطرناک جلوگیری می‌کند.

فناوری نانو ممکن است ما را جاودانه کند

صادقانه بگویم، مزایای بالقوه مثبت برای ما بسیار زیاد است که نتوانیم این فناوری را توسعه دهیم. تا زمانی که در مورد گنجاندن پادمان هایی که از فاجعه ای مانند آنچه در ارائه شده است، جلوگیری کنیم، هوشمند باشیم مشکل تولد، چیزهای زیادی برای به دست آوردن وجود دارد. نانوروبات‌های پزشکی فقط پتانسیل درمان بیماری را ندارند. آن‌ها همچنین می‌توانند متابولیسم ما را در لحظه دستکاری کنند تا ما را طولانی‌تر، بهره‌ورتر و به طور کلی راضی‌تر و مؤثرتر در زندگی‌مان کنند. این احتمالاً چیزهای زیادی را در مورد جامعه تغییر می‌دهد، مشروط بر اینکه ما دانش علمی لازم برای استفاده در زمانی که نانوماشین‌های نانوماشین‌ها برای بهترین زمان آماده هستند را داشته باشیم.

تحقیقات در مورد طول عمر انسان در حال حاضر در حال جمع آوری اطلاعات برای استفاده در نانوداروها است. هر روز مقالات جدیدی در مورد تمدید زندگی وجود دارد، و در حالی که خلاصه کردن همه آن در اینجا غیرممکن است، یکی از نمونه ها، افشاگری اخیر است آنزیم AMPK که در انسان و بسیاری از حیوانات دیگر یافت می‌شود، طول عمر مگس‌های میوه را تا 30 درصد افزایش داد. 

در حال حاضر این اطلاعات برای سلامتی انسان مفید نیست، زیرا ما فناوری لازم برای ورود به سلول‌ها و روشن و خاموش کردن ژن‌ها را نداریم. با پیشرفت‌هایی در نانوپزشکی که شبیه ربات‌های MaGo هستند مشکل تولد، این نوع دانش را می توان برای گسترش زندگی واقعی انسان به کار برد. هرچند ممکن است کمی طول بکشد—امیدواریم همه ما زنده باشیم تا روزی را ببینیم که به ما امکان می دهد تا ابد زندگی کنیم.

آیا واقعاً می توانند همه ما را بکشند؟

البته، ما نمی‌توانیم در مورد این نانوربات‌های مکانیکی سنتی‌تر بحث کنیم مشکل تولد بدون اینکه در مورد احتمال نتایج منفی برای آنها نیز بحث شود - یعنی احتمال اینکه انبوهی از روبات ها در نهایت همه ما را بکشند. خیلی دور از ذهن به نظر نمی رسد، حتی اگر ماشین ها نتوانند خودشان را تکرار کنند. در واقع، در چند ماه گذشته، "شبح در ماشین" در ایستگاه فضایی بین المللی در مجموع چهار ماهواره کوچک را به فضا پرتاب کرده است. CubeSats نامیده می شود، بدون هیچ گونه درخواست انسانی. CubeSat ها بخشی از یک ماموریت علمی استراتژی «ازدحام» هستند، اما معمولاً برای پرتاب به فرمان انسانی نیاز دارند. اگر حوصله‌شان سر می‌رود و خودشان را راه‌اندازی می‌کنند، ممکن است فرد را در مورد چشم‌انداز استفاده از دسته‌ای از روبات‌ها در پزشکی ناراحت کند.  مشکل تولد به آن ناراحتی ضربه می زند.

با این حال، من فکر نمی‌کنم که گاسوف سعی کند با این ناراحتی ما را از توسعه نانوپزشکی بترساند. داستان‌های تکنوپوکالیپسی خوب درباره غرور انسانی، دور ماندن از فناوری جدید نیست. داستان علمی تخیلی تکنوپوکالیپس در مورد نگاه کردن به قبل از جهش است - نه اجتناب از جهش به طور کلی. در هیچ نقطه ای انجام نمی دهد مشکل تولد نانوتکنولوژی را محکوم کنیم در واقع، بسیاری از شخصیت‌ها همچنان از آن برای زنده نگه داشتن خود استفاده می‌کنند، علی‌رغم اینکه فناوری نانو سرکش جهان آن‌ها را از هم پاشید. در عوض، تفسیر این اثر در مورد فناوری نانو یک هشدار است. در شرایط کنونی، پول تحقیق به دلایل سطحی ضعیف تخصیص داده می شود، و اگر ما خودآگاه و مراقب نباشیم، می توانیم چیزی با عواقب خطرناک ایجاد کنیم. پیام احتیاط است - نه یک تعلیق در نانوپزشکی.

آخرالزمان جلوگیری شد

گفت، من زیاد نگران نیستم. محققان پزشکی تمایل دارند نگرانی هایی از این دست را در سرلوحه ذهن خود داشته باشند. برخلاف آنچه ممکن است از فیلم های باند فکر کنید، هیچ کس نمی خواهد دکتری باشد که دنیا را به پایان رساند. جامعه مهندسی پزشکی قوانین زیادی دارد، و من تصور می‌کنم که آزمایش‌های بالینی برای ایمن کردن این محصولات به جای سوارکاران کوچک آخرالزمان ساخته خواهد شد. در میان سناریوهای آخرالزمانی که من را در شب بیدار نگه می‌دارد، فناوری نانو باعث می‌شود همه ما نسبت به خودکشی رتبه بسیار پایینی داشته باشیم. با این حال، خواندن بسیار جالبی دارد، با یک کالیبر ادبی که با برخی از داستان‌های علمی تخیلی کلاسیک و برنده جایزه مطابقت دارد.

در واقع، وقتی آن را خواندم، دنیای تکه تکه شده شخصیت بزرگ نیل استفنسون را به یاد آوردم عصر الماسکه همچنین بر آینده فناوری نانو تمرکز دارد. در مقابل، مشکل تولد با شدت کمتری خارج از دیوار است و دارای شخصیت های متنوع تری است که از نژادها، مذاهب و گرایش های جنسی مختلف تشکیل شده است. تعادل جنسیتی نیز به خوبی به دست آمده است. اگر دوست داشتید عصر الماس، اما می خواهید چیزی با حس به روز نمایش و فناوری نانو که از علم فعلی مطلع شده باشد، دوست خواهید داشت مشکل تولد

در مجموع، مشکل تولد چیزهای زیادی برای افزودن به گفتگوهای آینده پژوهی پیرامون نانوتکنولوژی و نانورباتیک دارد. دامنه تکنولوژیک محدود آن امکان بررسی مسائل واقعی انسانی و خطرات بالقوه ای را فراهم می کند که مهندسان فناوری نانو باید از طریق طراحی خوب از آنها جلوگیری کنند. ما را وادار می کند که نه تنها در مورد اثرات نامحتمل نانوروباتیک، بلکه در مورد اثرات غیرمحتمل اعمال خود نیز فکر کنیم. گستره وسیع انسانی و خطوط داستانی همپوشانی، داستانی زنده و نفس گیر را ایجاد می کند که احساس می کند در آینده ای واقعی اتفاق می افتد. همانطور که خواننده آنچه را که گاسوف تصور کرده است مرور می‌کند، به بینش‌های امروزی ما از آینده منعکس می‌شود و به ما اجازه می‌دهد تا در مورد چگونگی شکل‌دهی آینده‌نگاری 2014 جهان را متعجب کنیم - آیا ما مراقب آنچه توسعه می‌دهیم هستیم، یا اجازه می‌دهیم جاه‌طلبی‌ها از بین بروند. ما وارد قلمرو خطرناکی می شویم؟ ده هزار خط کد اشتباه می تواند تفاوت را ایجاد کند.