Главный биотехнолог DARPA: «2017 год вынесет нам мозг»

14 Января 2017 в 12:30, Илья Хель 15 867 просмотров 20

Научно-исследовательское подразделение Пентагона DARPA — та самая движущая сила, что стояла за Интернетом и GPS — три года назад переформировала себя, чтобы создать новый офис, посвященный разгадке производственных секретов биологии. Новый офис биологических технологий (BTO) поставил перед собой задачу «использовать силу биологических систем» и разработки новых оборонных технологий, конечно. За прошедший год, получив бюджет почти в 300 миллионов долларов, он исследовал проблемы улучшения памяти, симбиоза машин и людей и ускорения обнаружения заболеваний и отклика на них.

DARPA, или Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США, надеется на мощную отдачу. Директор BTO, исследователь нейропротезирования Джастин Санчес, рассказал Scientific American, чего ожидать от его отдела в 2017 году, включая работу над нейронными имплантатами для помощи здоровым людям в их повседневной жизни и других технологиях, которые, по его словам, «изменят правила игры» в медицины. Интересно, чем занимается новейший офис оборонного агентства США? Мне да. Давайте послушаем Санчеса.

Перед тем, как в апреле 2014 года был создан ваш отдел, DARPA уже работало над некоторыми биологическими проектами, включая исследования возможностей борьбы с устойчивостью к антибиотикам и вмешательство в область психического здоровья. Что изменилось с созданием вашего офиса?

Мы ведем биологическую работу — на стыке биологии и инженерии — много лет, но она была разбросана по нашим другим отделам. Этот офис стал признанием того, что биологические технологии собираются играть важнейшую роль не только в направлении движения нашей страны, но и других стран, поэтому нам нужно было сосредоточить всеобъемлющие усилия и отправиться вперед.

Я особенно заинтригован надежной BTO разработать программируемых микробов, чтобы производить необходимые лекарства на лету — и обойти тем самым вопросы накопления запасов нужных лекарств или сложной транспортной логистики. Звучит удивительно. На каком этапе эта работа сейчас?

Эта программа называется «живые литейные» — словно мы собираемся отливать что-то живое. Традиционно мы используем химию для создания новых соединений или новых лекарств. Но в последнее время мы поняли, что микробы вроде дрожжей и бактерий тоже могут производить соединения, а мы можем программировать их для создания этих соединений, сперва поняв, какие химические дорожки они используют. Взять, к примеру, дрожжи. Дрожжи используют сахар для получения спиртов самым разным образом. Если же перепрограммировать эти дорожки, можно было бы заставить дрожжи создавать множество других соединений, которые они изначально производить не умели, а мы все так же будем использовать то же исходное сырье: сахар.

Наши команды разрабатывают генетические коды, при помощи которых можно будет перепрограммировать дрожжи. Эта идея может перевернуть наш процесс производства соединений. Перед программой стоит задача произвести 1000 новых молекул на протяжении программы (которой осталось три года) и наши команды хорошо справляются. Я думаю, они уже произвели порядка 100 новых соединений, которые производятся дрожжами. Это как взять биологию и поженить ее на инженерных инструментах, а затем создать с их помощью нечто.

Таким образом, вы в самом начале пути создания соединений?

Да. Все они производятся милиграммами, но в конечном итоге программа начнет производить килограммы их.

Если мы сможем создать эти совершенно новые литейные для создания соединений, мы сможем перевернуть как производство лекарств, так и немедицинские подходы, потому что это платформа. Какое бы соединение вас ни интересовало, возможностей масса.

Как выборы нового президента и Конгресс при республиканцах повлияют на вашу работу?

Мы обычно не попадаем в переплет таких вещей. Миссия DARPA остается неизменной вне зависимости от политического климата. Наша миссия состоит в создании прорывных технологий для национальной безопасности. Это наша работа и роль — думать впереди всего мира о науке и технологиях. Думаю, эта миссия выходит за пределы политического ландшафта. У нас очень строгая миссия и мы пытаемся обезопасить свою страну, так что этот цикл выборов всего лишь один из многих.

Какой проект BTO больше всего восхищает вас в 2017 году?

Это как с детьми — нельзя завести одного любимчика. У меня много фаворитов. Позвольте мне поделиться некоторыми, которые будут особенно важны в 2017 году. Во-первых, это область под названием «опережение инфекционных заболеваний». Наш нынешний подход, когда новый возбудитель подплывает к нашим берегам, не очень эффективен. Мы хотим быть на шаг впереди любого патогена, который может показаться у наших берегов и даже иметь возможность предсказать пандемию. Мы разрабатываем новые подходы к иммунизации с использованием ДНК и РНК. В частности, мы думаем о том, как нуклеиновая кислота помогает в иммунизации. Идея состоит в том, что вы можете сказать своим клеткам производить антитела с нужным кодом, который будет эффективен против определенного возбудителя. Все сводится к тому, чтобы научить клетки реагировать на патоген — и это откроет для нас почти мгновенный иммунитет против определенного патогена и возможность бороться с ним на равных.

Если противопоставить это традиционному способу борьбы с инфекционными заболеваниями, на которую уходят месяцы — если не годы — включая не только выявление возбудителя, но и создание вакцины в достаточном количестве, этот метод может быть гораздо быстрее. Необходим радикальный подход в создании этой фундаментальной технологии, в применении ДНК- и РНК-подходов в борьбе с инфекционными заболеваниями. Я надеюсь, нам будет о чем заявить в 2017 году.

О чем, например, заявить?

Мы уже добились неплохих результатов в экспериментах на мышах, которые показали, что подходы с нуклеиновыми кислотами работают хорошо. Мы начинаем проводить безопасные эксперименты на людях. Это первые шаги. В грядущем году мы начнем создавать новые программы для этих платформ. Мы не спешим с заявлениями, потому что если у нас получится, это в корне перевернет сам принцип борьбы с инфекционными заявлениями.

За последние несколько лет было много шума вокруг управляемых силой мысли протезов и экзоскелетов. Как BTO DARPA вписывается в это пространство?

Мы в значительной степени увлечены этой областью. Не так давно мы поставили два первых коммерчески доступных протеза Luke, самые продвинутые протезы в мире. Это большой шаг в управляемых мозгом протезах, но мы не намерены останавливаться на достигнутом.

Думаю, в будущем будет широкое разнообразие устройств, которыми можно управлять за счет активности нейронов, причем это смогут делать не только пострадавшие, но и обычные люди. Мы хотели бы уже в 2017 году призвать к использованию нейронных технологий в повседневной жизни.

В самом деле? Какого рода приложения могли бы использовать здоровые люди в повседневной жизни?

Мне действительно интересно, как нейронные технологии могли бы изменить наше взаимодействие между собой, как мы общаемся и даже принимаем решения. Я думаю о когнитивной помощи. Есть масса идей, как можно было бы помочь самым разным людям. Дверь могла бы просто открываться при одной мысли об этом — и это лишь самое простое применение подобных технологий.

Не так давно DARPA проводило исследование, которое было опубликовано в журнале Neuron, посвященное тому, что глубокая стимуляция мозга не привела к улучшению памяти — и даже ухудшила ее. Но в предыдущем исследовании, которое проводилось несколько лет назад, были противоположные выводы: стимуляция улучшила память. Что это означает для работы вашего отдела в этой области?

Нейротехнологии — это очень большая область в нашем офисе. Мы добились больших успехов по медицинской части, показав, что прямые нейронные интерфейсы (связи между мозгов и устройством вроде нейростимулятора, компьютера или протеза) могут восстанавливать движение, ощущение и здоровье с психоневрологическими расстройствами. Что примечательно, при всем уважении ко многим исследованиям, многие люди думают, что можно выделить важную область мозга, простимулировать ее и волшебным образом получить ответ. Но это не так. Когда вы создаете карту происходящего в мозге, как выяснилось, если вы не отправите правильные коды в мозг, вы не получите улучшение памяти и даже можете ее ухудшить. Но фокус в том, что если вы отправите правильные коды, вы получите существенные улучшения в декларативной памяти. Так что это палка о двух концах. Необходимо углубленное исследование в следующем поколении изучения мозга.

Не могли бы вы прояснить, что имеете в виду под «кодом»?

Код это несколько вещей. Это точное срабатывание отдельных нейронов. Скажем, у вас есть 100 нейронов и все они зажигаются в разное время в разных местах — и все эти включения и выключения можно интерпретировать как попытку вспомнить слово «Нэнси» или «дерево». Мы можем понять, что означают эти схемы активации и как они связаны с реальным миром. Все эти нейронные схемы активации вместе производят волны или ритмы мозга, и на этом уровне мы также изучаем мозг. Важно понимать все эти различные клеточки мозга, потому что он так работает.

У вашего отдела есть также программа «биохроничности», которая исследует роль времени в биологических функциях и пытается управлять воздействием времени на физиологию человека.

Мы теряем так много из-за того, что не понимаем биологию. Думаю, наше понимание биологии сильно растет. И наша способность взаимодействовать с биологией, используя технические методы, изменит наше отношение к телу, мозгу и иммунной системе. Думаю, у нас будет удивительное будущее. 2017 год вынесет нам всем мозги.

Главный биотехнолог DARPA: «2017 год вынесет нам мозг»

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

20 комментариев

  1. Hitchcock

    Как бы технофоб Трамп всё не завернул... Он в своей книге 2004-го года хвастался, что не пользуется компьютером, внутренней связью в офисе, ни разу не посылал е-мэйл и т.п..... Не лучший президент в эпоху гонки высоких технологий....

    • Hitchcock

      "Миссия DARPA остается неизменной вне зависимости от политического климата."
      Круто, то есть деньги будут с неба падать, против воли президента и конгресса?))

    • Rambler

      1 - Трамп разумный прагматик.
      2 - Гонка технологий не заключается в написании е-мейл, пользованию компьютером и т.п.

      • Дмитрий

        Нет не заключается, но это показывает закостенелость мышления и неспособность обучаться. Как вы думаете, каково будет отношение такого человека к чему-то новому? Ответ напрашивается сам собой.

        • Tech

          Это абсолютно не показатель. Не так давно не было электронной почты и компьютеров, а люди с гибким мышлением и способностью обучаться были. Это все равно, что сказать - те, кто не делает селфи закостенелы. Более того, суметь успешно жить в компьютеризированном мире надо быть неординарным человеком.

          • Дмитрий

            Вот когда не было электронной почты и компьютера это и не было показателем, а когда появились, а человек их настойчиво отвергает, это и стало показателем. Для меня это выглядит схожим образом с "народной медициной": когда нормальной не было, все так делали, но когда появилась, на адептов "народной медицины" стали смотреть, как на умственно отсталых.

            Пример с селфи откровенно глупый. Селфи не решает практических проблем (даже иногда создает :-)), а электропочта с компьютером - решают и отказываться от них в наши дни это не то же самое, что отказываться от селфи, понимаете?

      • uran

        Этот вихрастый ковбой будет слушать своего ребе, когда захочет узнать, как пользоваться айфоном :) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  2. romale

    Биологические войны сделают планету необитаемой, микробы-врачи просто прикрытие))) вопрос только когда... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Valkiria

      А войны, судя по вашим рассуждениям, будут с рептилоидами с планеты Нибиру...

    • snow1eopard

      Доброе утро, создать болезнь убивающую по днк маркерам, сейчас очень и очень просто, так что не выдумывайте ерунду, захотели бы, уже бы тех же арабов или евреев не было бы)

      • Transchelovek

        тема ещё в ссср-овские времена широко обсуждаемая, но народ очень смешанный, так что скосит либо единицы, либо почти всех - средний прохожий Вам и мне родственник в среднем в 14 поколении.

  3. 77ivan77

    Опять гугл шалит. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  4. kot777

    Вынесет мозги и заменят чипами ) вообще давно читал что мозг вполне неплохо адаптируется к чипам , а человек это чувствует как расширение возможностей сознания. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Дмитрий

      Меньше читайте комиксы :-)

    • unkn0wn

      В теории может так оно и есть. Но вы много знаете эксперементов по внедрению чипов в мозг ? Может потому что их нет, а может они и есть но общедоступной информации о них никакой. Максимум что я слышал это мозжечок мышам, и то там проблемы с автономностью устройства и отторжением.

  5. Alexander_St

    Как выборы нового президента и Конгресс при республиканцах повлияют на вашу работу?

    Мы обычно не попадаем в переплет таких вещей. Миссия DARPA остается неизменной вне зависимости от политического климата. Наша миссия состоит в создании прорывных технологий для национальной безопасности. Это наша работа и роль — думать впереди всего мира о науке и технологиях. Думаю, эта миссия выходит за пределы политического ландшафта. У нас очень строгая миссия и мы пытаемся обезопасить свою страну, так что этот цикл выборов всего лишь один из многих.

    Он же противоречит сам себе - патриот хренов до мозга костей. Национальная безопасность? Обезопасить свою страну? От кого? Каким образом ему в этом помогут разработки имплантов мозга для взаимодействия с дверью? Видимо эти поколения уже не смогут избавиться от "патриотизма", пока не вымрут.
    И еще смеет утверждать, что организация не поддается влиянию политики. Фейспалм.

    • donaldcrack

      Что лучше, умный солдат который сможет оценить рационально обстановку и действовать наилучшим способом, или чувачок который прошел армейку полторагода которого собственно заставляли не думать а исполнять?

      • botan

        плоть воображения у ии нету. есть пройденые ситуации.... которые всегда разные и тот же ии после учебки рационально действовать не сможет....
        как понимаю стремяться сделать уни организм..... вот отрывок времени который прожило человечество доказывает что будь такой организм и заболей он, то всем будет крышка.... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • donaldcrack

          Я не имел введу ИИ, я имел введу дополнительную реальность и стимулирование мозга, хоть они и написали что на данный момент стимуляция в нынешнем ее виде фигня полная, но также было написано что они постоянно эксперементируют с их "кодом" тут все само собой стает понятно что они полностю перерабатывают всю эту систему стимуляцыи мозга. Да и если добавят к мозгу вычислительную мощьность компютера, то уже такой солдат будет лучше чем рядовой, проявится это даже при обычайной стрельбе. DARPA это не хухры мухры. Россие надо тоже создать подобное агенство и финансировать его, хотя... финансы пойдут мы все и так знаем куда...

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.