Tech Tales: Caren Gussoff'un Doğum Günü Problemini İncelemek.

Bir nanobot kıyametinin olasılığı nedir?

Bugünün nanoteknologları, büyük sorunları iyileştirebilecek ya da neden olabilecek küçük robotlar hayal ediyorlar.

Teknoloji uzmanlarının minik oyuncakları Tacoma'yı terörize ediyor

Caren Gussoff'ta Doğum Günü Sorunu, yazar bu gerçeği, bizim için nanoteknoloji için geniş olasılıkları sergileyen kıyamet sonrası bir dünya inşa etmek için kullanıyor.  21. yüzyılın sonlarında Seattle'da geçen, Doğum Günü Sorunu her yerde biyomedikal mühendislerinin rüyasını gerçekleştiren bir dünyayı anlatıyor: "MaGo" botları adı verilen tıbbi nanobotların icadı, tüm insan hastalıklarına bir çare ve ömür boyu gençlik ve canlılık garantisi vaat ediyordu. Hiç kimse sonsuza kadar yaşamaz, ancak MaGo botlarıyla herkes genç yaşta olgun bir yaşta ölür.

Ta ki bir şeyler ters gidene ve yeni bir bot türü birçok insanı ölümcül bir şekilde hasta edene kadar. Botların kökenleri ve kurbanları üzerindeki tuhaf psikiyatrik etkileri, hikayeleri, romana bir Bizarro World geçişi gibi hissettiren bir tarzda beklenmedik bir şekilde iç içe geçen geniş bir karakter kadrosunun gözünden keşfediliyor. Seinfeld ve Yol.

Gussoff'un çalışmalarının teknolojik ve edebi unsurları, büyük sürülerde, bir birey için olası olmayan şeyin grup içinde muhtemel hale geldiği fikrine odaklanıyor. Başlıkta bundan bahsediliyor; "Doğum Günü Problemi", istatistik alanında klasik bir düşünce deneyidir. Bir partide X sayıda insan varsa, doğum günlerini paylaşma ihtimalleri nedir?

Olasılıklar neler?

Çoğu insan, oranların küçük gruplar için bile yüksek olduğunu öğrendiğinde şaşırır - sonuçta sadece 366 seçenek vardır. Bu beklenmedik etki fikrini bir sürüde canlandırarak, çeşitli karakterlerin iç içe geçmiş hikâyeleri, karakterler farkında olmasalar bile örtüşüyor.  Doğum Günü Sorunu, adaşı gibi, bize yeterli değişken olduğunda önemsiz eylemlerimizin beklediğimizden daha büyük sonuçları olduğunu hatırlatır.

Büyük insan ağlarının karmaşık ve bazen feci rastgele etkileşimlere sahip olması mantıklıdır. Aynı kaos teorisi nanorobotlar için de geçerli mi? Hiçbir zaman doğrudan ifade edilmese de, Doğum Günü Sorunu ileri teknolojilerle uğraşırken, bir felaket ihtimalinin düşündüğümüzden daha yüksek olabileceğini öne sürüyor.

Gerçek Dünya Nanoteknolojisi Hikayeyi Anlatıyor

Eski bir fen bilgisi öğretmeni olan Gussoff, nanorobotik üzerine pek çok kavramsal araştırma yaptı ve birlikte çalışan birçok küçük makinenin büyük bir etki yaratabileceğini anlıyor. MaGo botları, birkaç satır kod içeren basit makinelerdir, ancak büyük tıbbi hedeflere ulaşmak için işbirliğini kullanmak üzere programlanabilirler ve bu programlama, bu hedefleri saptırmak için nasıl değişebilir. Bir virolog olarak, nanomakinelerin sistemik etki için işbirliği yapmak üzere nasıl evrimleşebileceğini gördüm. Gussoff doğru anladı.

Gussoff'la MaGo botlarını nasıl tasarladığı hakkında konuştum ve karmaşık bir kaynak dokumasını bir araya getirdi. Başlangıçta, uzun ömür üzerine orijinal bir araştırma makalesini mükemmel bir 2009 nanotıp inceleme makalesiyle birleştirdi. “Nanoteknolojinin İlaç Dağıtımına Etkisi” MIT-Harvard Nanoteknoloji Mükemmeliyet Merkezi'nden Omid C. Farokhzad ve Robert Langer tarafından. 

Nanoteknolojinin ömrü uzatan ilaçlar sağlayabileceğini fark eden Gussoff, başka yapabilirlerdi ve MaGo botları doğdu. Erişilebilir ve nanoteknolojinin geleceği hakkında iyi fikirleri olan ders kitapları bulmak için çok çalıştı. tavsiye ediyor Nanomedikal Cihaz ve Sistem Tasarımı: Zorluklar, Olasılıklar, Vizyonlar, bir nanomedikal teknoloji şirketinin CEO'su Frank Boehm tarafından düzenlendi. Nanomedikal teknolojiyle ilgileniyorsanız, 170 dolarlık kapak fiyatına değer.

Aynı zamanda, Gusoff araştırma paralarının nasıl harcandığına bir göz attı ve "seksi" koşullar olarak adlandırdığı şeyin, "...dış görünüşümüzü etkileyenlerin veya 'arzu edilen' bir vücut kısmına saldıranların en çok doları aldığını fark etti... sade ve basit." Bu "seksi" koşulları düzelten ve bir gençlik pınarı işlevi gören MaGo robotlarını yaratırken, bu tıbbi hedefleri nano mühendislik literatüründe öğrendiği ilkelerle birleştirdi. Onun dünyasında, bu "seksi" hastalıkları çözmeye yönelik insan hevesi, nanotıp araştırmasına da dayandırdığı sonuçları gözden kaçırmamıza neden oldu. 

Onunla bunun hakkında konuşurken, neyin basıldığını fark etmeye başlarsın. Doğum Günü Sorunu Gussoff'un nanotıp anlayışının sadece küçük bir kısmı. Ancak soru şu: Hayal gücü, iyi ya da kötü, nanotıbbın gerçek dünyadaki olasılıklarıyla eşleşiyor mu?

Gerçek Nanorobotlar... DNA'dan mı yapıldı?

En sevdiğim gerçek dünya nanotıp projelerinden biri, Doktor İdo Bachelet at İsrail'in Bar Ilan Üniversitesi.  Dr. Bachelet, DNA'dan nanomakineler oluşturmak için "DNA origami" adlı bir teknik kullanıyor. Bu teknoloji ile neler yapılabileceği inanılmaz. Bu nanomakinelerdeki karmaşık anahtarlar ve makineler, toksik kemoterapi ilaçlarının yüklerini doğrudan tümör hücrelerine taşımak ve kargolarını yalnızca doktorun bildirdiği bir hücreye ulaştıklarından emin olduklarında serbest bırakmak gibi karmaşık görevleri yerine getirebilir. istiyor öldürmek. 

Ve bu, Dr. Bachelet'in nanomakinelerinin yapabileceğini söylediği en basit görev. MaGo robotlarına benzer şekilde, Dr. Bachelet'in DNA makinelerini karınca benzeri bir sürü olarak çalışacak şekilde programlamak, her türlü fantezi tıp teknolojisiyle sonuçlanabilir. AIDS hastalarının başarısız olan bağışıklık sistemlerinin yerini alacak bu nanorobotların bir türünü hayal edebiliyorum. Ya da dejeneratif beyin hastalıklarının neden olduğu hasarı sorun haline gelmeden onarabilen makineler. Olasılıklar sonsuzdur, ancak daha fazlasıyla ilgileniyorsanız, Dr. Bachelet, TEDMED İsrail'den yaptığı bu konuşmada işini açıklamakla harika bir iş çıkarıyor.

Ancak, Gussoff'un romanında gündeme getirdiği nanotıbbın olumsuz olasılıklarını göz ardı edemeyiz. Bachelet'in DNA nanorobotlarının hepimizi öldürme olasılığı var mı? Bu aptalca bir soru değil - çalışan tıbbi nanorobotların bizi hasta eden mikroplarla pek çok ortak noktası olacak sonuçta - ama bunun basit bir yanıtı var: DNA origami, kısa DNA iplikçiklerinin dikkatli bir şekilde karıştırılması işlemidir. bir laboratuvar ayarı. Bu DNA makineleri kendi kendini kopyalamıyor ve bu nedenle, MaGo botları gibi bir şeyde bulunan rastgele mutasyon şansına sahip değiller. Bu nedenle, Dr. Bachelet'in nanorobotları, buradaki gibi beklenmedik ve olasılık dışı katil yavrular üretemez. Doğum Sorunu.

Metal Makineler: Ayrıca Bir Seçenek

Yine de DNA makineleri, çoğu insanın "nanorobot" dediği zaman aklına gelen şey değil. Bunun yerine fikir, küçük ölçeklerde metal ve silikon makineleri ve MaGo robotlarını çağrıştırıyor. Doğum Günü Sorunu o modele dayanmaktadır. Bu tür bir robot üzerinde çalışmak henüz emekleme aşamasında, ancak bu, aktif ve hevesli bir araştırma alanı. 

Bu arada, tam ölçekli robotik projeler üzerinde de çalışılıyor. Harika şeyler başarmak için işbirliği yapabilen robot "sürüleri".  Askeri, imalat ve havacılık uygulamaları var, ancak robotik teknolojisi küçüldükçe, bu sürü tasarım teknolojilerinin tıbbi uygulamalarının olmaması için hiçbir neden yok. Bununla birlikte, Gussoff haklıysa, bu tür tıbbi robotların kendi kendini kopyalamasını sınırlayan veya en azından tehlikeli şekillerde mutasyona uğramalarını önleyen güvenlik önlemlerini dahil etmek önemli olacaktır.

Nanoteknoloji Bizi Ölümsüz Yapabilir

Açıkçası, potansiyel olumlu faydalar, bu teknolojiyi denemeden ve geliştirmeden bizim için çok büyük. Açıklamada sunulana benzer bir felaketi önleyen önlemleri dahil etme konusunda akıllı olduğumuz sürece. Doğum Günü Problemi, kazanılacak çok şey var. Tıbbi nanorobotlar sadece hastalığı tedavi etme potansiyeline sahip değil; ayrıca bizi daha uzun ömürlü, daha üretken ve genel olarak daha tatmin edici ve hayatlarımızda daha etkili kılmak için metabolizmamızı anında manipüle edebilirler. Nanomakineler prime time için hazır olduğunda uygulayacak bilimsel bilgiye sahip olduğumuz sürece, bu muhtemelen toplumla ilgili pek çok şeyi değiştirecektir.

İnsan ömrünün uzunluğu üzerine yapılan araştırmalar, nanotıpta kullanılmak üzere şimdiden bilgi toplamaya başladı. Ömrün uzatılmasıyla ilgili her gün yeni makaleler çıkıyor ve hepsini burada özetlemek imkansız olsa da, bir örnek son vahiydir insanlarda ve diğer birçok hayvanda bulunan AMPK enziminin ince ayar aktivitesi, meyve sineklerinin ömrünü %30 oranında uzattı. 

Şu anda bu bilgi insan sağlığı için yararlı değil, çünkü hücrelere girip istediğimiz zaman genleri açıp kapatacak teknolojimiz yok. Nanotıptaki MaGo botlarına benzeyen ilerlemelerle Doğum Günü Sorunu, bu tür bilgiler gerçekçi insan ömrünün uzatılmasına uygulanabilir. Yine de biraz zaman alabilir - umarım hepimiz sonsuza kadar yaşamamıza izin veren günü görmek için yaşarız.

GERÇEKTEN Hepimizi Öldürebilirler mi?

Tabii ki, bu daha geleneksel mekanik nano robotları tartışamayız. Doğum Günü Sorunu onlar için olumsuz sonuçların olasılığını da tartışmadan - yani, robot sürülerinin sonunda hepimizi öldürme şansı. Makineler kendi kendini kopyalayamasa bile, o kadar da zorlama görünmüyor. Aslında, son birkaç ayda, bilgisayarda bir “makinedeki hayalet” Uluslararası Uzay İstasyonu toplam dört küçük uydu fırlattı. herhangi bir insan yönlendirmesi olmadan CubeSats denir. CubeSats, "sürü" stratejisi bilimsel misyonunun bir parçasıdır, ancak normalde başlatmak için bir insan komutu gerektirir. Eğer sıkılırlarsa ve kendilerini fırlatırlarsa, tıpta robot sürülerini kullanma olasılıkları bir kişiyi biraz rahatsız edebilir.  Doğum Günü Sorunu bu rahatsızlığa dokunuyor.

Yine de Gussoff'un bizi nanotıp geliştirmekten korkutmak için bu tedirginlikle oynamaya çalıştığını düşünmüyorum. İnsan kibiriyle ilgili iyi teknopokaliptik hikayeler, yeni teknolojiden uzak durmakla ilgili değildir. Teknopokaliptik bilimkurgu sıçramadan önceye bakmakla ilgilidir - sıçramadan tamamen kaçınmakla ilgili değil. hiçbir noktada Doğum Günü Sorunu nanoteknolojiyi kınıyorum. Aslında, pek çok karakter, haydut nanoteknolojinin dünyalarını paramparça etmesine rağmen, hayatta kalmak için bunu kullanmaya devam ediyor. Bunun yerine, bu çalışmanın nanoteknoloji hakkındaki yorumu bir uyarıdır. Şu anki durumda, araştırma parası yetersiz bir şekilde yüzeysel amaçlara tahsis ediliyor ve kendimizin farkında ve dikkatli olmazsak, tehlikeli sonuçları olan bir şey geliştirebiliriz. Mesaj dikkatli - nanotıpta bir moratoryum değil.

Kıyamet Önlendi

Bununla birlikte, çok endişeli değilim. Tıp araştırmacıları, bu gibi endişeleri akıllarının ön saflarında bulundurma eğilimindedir. Bond filmlerinden sanıldığının aksine kimse dünyanın sonunu getiren doktor olmak istemez. Tıp mühendisliği camiasının olduğu gibi pek çok düzenlemesi var ve klinik deneylerin mahşerin küçük atlıları yerine bu ürünleri güvenli hale getirmek için inşa edileceğini hayal ediyorum. Beni geceleri uyutmayan kıyamet senaryoları arasında nanoteknoloji hepimizi intihara meyilli hale getiriyor. Yine de, bazı klasik, ödüllü bilim kurguyla eşleşen edebi bir kalibre ile oldukça ilginç bir okuma sağlıyor.

Aslında, okurken aklıma Neal Stephenson'ın büyük romanının parçalanmış dünyası geldi. Elmas Çağı, aynı zamanda bir nanoteknoloji geleceğine de odaklanıyor. Buna karşılık, Doğum Günü Sorunu daha az saldırgandır ve birçok ırktan, dinden ve cinsel yönelimden insanlardan oluşan daha çeşitli karakterler içerir. Cinsiyet dengesi de iyi sağlanmıştır. Eğer beğendiysen Elmas Çağı, ancak güncel bilim tarafından bilgilendirilen güncellenmiş bir temsil anlayışı ve nanoteknoloji içeren bir şey istiyorsanız, seveceksiniz Doğum Sorunu.

Toplamda, Doğum Günü Sorunu nanoteknoloji ve nanorobotikleri çevreleyen fütürist sohbete ekleyecek çok şeyi var. Dar teknolojik kapsamı, gerçek insan sorunlarının ve nanoteknoloji mühendislerinin iyi tasarım yoluyla önlemesi gereken potansiyel tehlikelerin araştırılmasına olanak tanır. Bizi sadece nanorobotiklerin olası olmayan etkileri hakkında değil, aynı zamanda kendi eylemlerimizin olası olmayan etkileri hakkında da düşünmeye zorluyor. Geniş insan kapsamı ve örtüşen hikayeler, gerçek bir gelecekte geçiyormuş gibi hissettiren yaşayan, nefes alan bir hikaye yaratıyor. Okuyucu, Gussoff'un hayal ettikleri arasında gezinirken, bugünün geleceğine dair kendi vizyonumuzu yansıtıyor ve 2014'ün fütürizminin dünyayı nasıl şekillendireceğini merak etmemize izin veriyor - ne geliştirdiğimize dikkat edecek miyiz yoksa hırsların bizi ele geçirmesine izin mi vereceğiz? tehlikeli bölgeye mi girdik? Yanlış on bin satır kod her şeyi değiştirebilir.