I strukturen for det amerikanske forsvarsdepartement er der en unik videnskabelig afdeling DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) - agenturet for avancerede forsvarsforskningsprojekter.
De videnskabsfolk, der arbejder her, kaldes Pentagon's mørke genier, og agenturet er i sig selv den vigtigste smed for revolutionerende innovation. Med en enorm (3,2 milliarder dollars om året) finansiering er agenturet i stand til at støtte ethvert projekt - selvom det ser ud til at være stammet fra siderne i en fantasyroman.
Kunstige soldater
DARPA blev grundlagt i 1958 som svar på lanceringen af den første kunstige jord-satellit i USSR. Det har omkring 240 ansatte, som hver især arbejder som en del af deres eget lille team og håndterer et af de lovende problemer.
Individuelle DARPA-projekter finansieres som regel i størrelsesordenen 10 til 40 millioner dollars, deres gennemførelse beregnes i gennemsnit i 2-3 år. Op til 10 entreprenørorganisationer og 1-2 universiteter kan være involveret i arbejdet. Projektlederens løn er mindst 130 tusind dollars pr. År, forskerens løn - fra 90 til 150 tusind dollars, afhængigt af udsigterne for hans forskning.
Mule robotter
Salgsfremmende video:
Men i virkeligheden kan lønningerne for DARPA-medarbejdere sikkert øges mindst to gange - gennem yderligere bonusser og tilskud.
Cirka 5% af forskningen er tophemmelighed, information om resten offentliggøres på hjemmesiden
agenturer - så forskere kan blive bekendt med deres emner og tilbyde deres tjenester.
I 2011 annoncerede agenturet åbningen af en ny afdeling - Kontoret for biologiske teknologier. Hans opgave er at stille biologi til tjeneste for den nationale sikkerhed, helt op til oprettelsen af kunstige soldater.
DARPA-chef Arathi Prabhakar, der talte med de amerikanske kongresmedlemmer, sagde, at det i dag er biologi, der er i forkant af projekter, der repræsenterer fremtidens forsvarsteknologi.
Hvad tilbyder biologiske projekter af de hemmelige genier i Pentagon verden?
Skabninger med en evig levetid
Et af projekterne, der udvikles af DARPA, kaldet BioDesign ("Bio-design"). Dets mål er at skabe levende og åndbare væsener.
Det antages, at sådanne organismer bliver fuldstændig lydige mod deres mestre og kan leve næsten for evigt, medmindre det er besluttet, at det er tid for dem at dø.
Ifølge DARPA-ledere bruger projektet de seneste fremskridt inden for bioteknologi. Det understreges, at celler i en kunstig organisme vil have resistens over for aldrings- og dødsfaldsprocesser (kræftceller har lignende egenskaber).
Oplysninger om skabningens skabere vil blive registreret i dens DNA, takket være hvilke videnskabsmænd håber at undgå opsamling af udødelige organismer af fjenden. På samme måde er det planlagt at implementere den komplette underordnelse af kunstige væsener - sekvensen af deres handlinger vil også blive registreret i DNA.
I tilfælde af at væsenet er ude af kontrol, agter DARPA at give en "celleomskifter", hvis handling vil føre til den øjeblikkelige død af organismen. Det er sandt, hvordan dette er planlagt at blive implementeret er stadig ukendt.
For at gøre BioDesign-projektet til en succes vil DARPA investere $ 20 millioner i syntetisk biologi og $ 7,5 millioner i genomanalyse og modifikationsforskning.
Protesen er som en normal hånd
Blandt de specifikke opgaver, der skiller sig ud, er skabelsen af sindstyret hånd- og benproteser. Forskere fra Johns Hopkins University har med støtte fra DARPA taget et stort skridt på dette område. En af de revolutionerende proteser, kaldet Arm System Gen-Z ("3. generation af systembeslag"), er allerede blevet inspiceret og licenseret af det amerikanske ministerium for sundhedspleje.
Agenturets websted siger, at sådanne kunstige lemmer er helt tæt på funktionaliteten af rigtige menneskelige hænder. Dette er blevet lettere ved fremskridt inden for teknologien til specielle mikroelektroder, der er implanteret i hovedet og giver en forbindelse mellem nervesystemet og kunstige kropsdele.
Forskere arbejder i øjeblikket for at sikre, at protesen ikke kun styres af hjernen, men også sender signaler til nervesystemet, hvilket skaber en følelse af ægte fysisk funktion.
Desuden er dette langt fra det første projekt, der skaber kunstige lemmer så tæt som muligt på det nuværende. Især findes der allerede proteser, hvis kommandoer transmitteres med elektriske signaler gennem muskler. Forskerne ved University of Pittsburgh med makaker er også kendt, og sender mentale kommandoer til en mekanisk hånd, der flåede bananer til dem.
Den grundlæggende nyhed i protesen, skabt af forskere ved Johns Hopkins University, er, at for første gang blev et neuralt interface implanteret i den menneskelige hjerne. DARPA afsatte $ 34,5 millioner til gennemførelsen af projektet.
Fem frivillige testede proteser, der vejer ca. ni pund, omtrent det samme som en normal menneskelig hånd. Protesen har 22 frihedsgrader, inklusive uafhængige bevægelser af hver finger, og nogle feedback især - separate berøringsfunktioner.
Forskere ved Californien Institut for Teknologi og University of Pittsburgh støtter denne forskning ved at skabe mikrokredsløb med elektroder, der ligner små hår - med målet at øge deres levetid markant, uden hvilke patienter er dømt til regelmæssigt at udsætte sig for alvorlige risici ved periodisk hjernekirurgi.
Bone Fusion Kitt
Et andet mål med DARPA-forskningen er at skabe kunstige, men alligevel levende materialer, såsom kitt eller sparty til behandling af knoglerfrakturer. Efter fusion af knoglevæv med åbne frakturer tager lang tid, kræver patienten ofte adskillige operationer og langtidsbehandling.
DARPA har lanceret et program kaldet Fracture Putty, hvor forskere skaber et aktivt materiale, der, når det anvendes på eller omkring et åbent brud, gendanner knoglelejende egenskaber inden for få dage.
Det skaber en slags knoglelignende struktur, og når bruddet heles, nedbrydes det til ufarlige absorberbare produkter.
Hvis eksperimentet er vellykket, reduceres knoglehelingsprocessen drastisk. Det er sandt, at inden for rammerne af projektet skal forskere løse en række teknologiske problemer. For eksempel skal der oprettes nye absorberbare klæbemidler, der har de samme mekaniske egenskaber som knoglevæv - og der skal udvikles biomaterialer, der skaber en knoglelignende indre struktur.
En verden uden sygdom
Men måske er det mest ambitiøse projekt fra DARPA-agenturet relateret til ønsket om fuldstændigt at udrydde infektionssygdomme. Ifølge amerikanske statistikker er 44% af alle registrerede patogener RNA-vira (dvs. deres genetiske information er kodet i ribonukleinsyremolekyler, som findes i cellerne i alle levende organismer).
Især er influenza- og hepatitisvira RNA-vira. De er kendetegnet ved en høj mutationsfrekvens og evnen til at tilpasse sig et skiftende miljø, som det skete i 2009 H1N1 (“svineinfluenza”) -pandemien. Men det vigtigste er, at selv de mest kraftfulde antibiotika bliver ubrukelige i kampen mod dem, da infektioner har lært at hurtigt tilpasse sig dem.
Prophecy-programmet undersøger udviklingen af vira. Det endelige mål er at skabe medicin til bekæmpelse af sygdomme, der kan true menneskeheden i fremtiden. Flere laboratorier på agenturets instruktioner beskæftiger sig med at avle vira og diagnosticere deres mutationer.
exoskelet
Forskere er overbeviste om, at på grundlag af disse data meget snart vil det være muligt præcist at forudsige, i hvilken retning denne eller den almindelige sygdom vil udvikle sig - og den rettidige frigivelse af lægemidler til bekæmpelse af den vil undgå spredning af sygdommen.
Dette er naturligvis kun en lille del af DARPAs biologiske forskning. Kemikalier er allerede testet, at når de injiceres i kroppen uden kirurgi, heler indre sår og blødning.
Der er et projekt, hvis udvikling udvikler personer med synshandicap til at køre en bil - ved hjælp af elektroniske sensorer monteret i handsker. Der udvikles en fleksibel og let understøtningsdragt, der eliminerer skader i enhver aktivitet.
Næsten alle de revolutionerende teknologier fra de hemmelige genier i Pentagon ser utrolige ud i starten. Men deres vellykkede implementering kan fuldstændigt ændre menneskehedens liv i fremtiden.
Nikolay MIKHAILOV