In de structuur van het Amerikaanse ministerie van Defensie is er een unieke wetenschappelijke afdeling DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) - het Agentschap voor geavanceerde defensieonderzoeksprojecten.
De wetenschappers die hier werken, worden de duistere genieën van het Pentagon genoemd, en het bureau zelf is de belangrijkste smederij van revolutionaire innovatie. Met een enorme financiering ($ 3,2 miljard per jaar) kan het bureau elk project ondersteunen, zelfs als het lijkt te zijn voortgekomen uit de pagina's van een fantasieroman.
Kunstmatige soldaten
DARPA werd in 1958 opgericht als reactie op de lancering van de eerste kunstmatige aardse satelliet in de USSR. Het heeft ongeveer 240 medewerkers, die elk in hun eigen kleine team werken en een van de veelbelovende problemen aanpakken.
Individuele DARPA-projecten worden in de regel gefinancierd voor een bedrag van 10 tot 40 miljoen dollar, de uitvoering ervan wordt gemiddeld voor 2-3 jaar berekend. Er kunnen maximaal 10 aannemersorganisaties en 1-2 universiteiten bij het werk worden betrokken. Het salaris van de projectmanager is minimaal 130 duizend dollar per jaar, het salaris van een onderzoeker - van 90 tot 150 duizend dollar, afhankelijk van de vooruitzichten van zijn onderzoek.
Mule robots
Promotie video:
Maar in werkelijkheid kunnen de lonen van DARPA-werknemers veilig minstens twee keer worden verhoogd - door middel van aanvullende bonussen en beurzen.
Ongeveer 5% van het onderzoek is topgeheim, informatie over de rest staat op de website
agentschappen - zodat wetenschappers vertrouwd kunnen raken met hun onderwerpen en hun diensten kunnen aanbieden.
In 2011 kondigde het bureau de opening aan van een nieuwe divisie: het Biological Technologies Office. Zijn taak is om de biologie in dienst te stellen van de nationale veiligheid, tot aan het creëren van kunstmatige soldaten.
DARPA-chef Arati Prabhakar zei tegen Amerikaanse congresleden dat biologie nu een voortrekkersrol speelt in projecten die de toekomst van defensietechnologie vertegenwoordigen.
Wat bieden biologische projecten van de geheime genieën van het Pentagon de wereld?
Wezens met een eeuwige levensduur
Een van de projecten die door DARPA wordt ontwikkeld, genaamd BioDesign ("Bio-design"), heeft als doel levende en ademende wezens te creëren.
Aangenomen wordt dat dergelijke organismen volledig gehoorzaam zullen worden aan hun meesters en bijna eeuwig kunnen leven, tenzij wordt besloten dat het tijd is dat ze sterven.
Volgens de leidinggevenden van DARPA maakt het project gebruik van de nieuwste ontwikkelingen in de biotechnologie. Benadrukt wordt dat cellen van een kunstmatig organisme resistent zullen zijn tegen verouderings- en doodsprocessen (kankercellen hebben vergelijkbare eigenschappen).
Informatie over de makers van het wezen zal worden vastgelegd in het DNA, waardoor wetenschappers hopen te voorkomen dat onsterfelijke organismen door de vijand worden onderschept. Op dezelfde manier is het de bedoeling om de volledige ondergeschiktheid van kunstmatige wezens te implementeren - de volgorde van hun acties zal ook in het DNA worden vastgelegd.
In het geval dat het wezen uit de hand loopt, is DARPA van plan een "celschakelaar" te voorzien, waarvan de werking zal leiden tot de onmiddellijke dood van het organisme. Toegegeven, hoe dit zal worden geïmplementeerd, is nog onbekend.
Om BioDesign tot een succes te maken, zet DARPA zich in om $ 20 miljoen te investeren in synthetische biologie en $ 7,5 miljoen in genoomanalyse en onderzoek naar modificatie.
De prothese is als een normale hand
Een van de specifieke taken die opvallen, is het creëren van geestgestuurde hand- en beenprothesen. Wetenschappers van de Johns Hopkins University, met steun van DARPA, hebben op dit gebied een enorme stap gezet. Een van de revolutionaire prothesen, genaamd Arm System Gen-Z ("3e generatie systeembeugel"), is al geïnspecteerd en goedgekeurd door het Amerikaanse ministerie van Gezondheidszorg.
Op de website van het bureau staat dat dergelijke kunstmatige ledematen volledig dicht bij de functionaliteit van echte mensenhanden liggen. Dit is mogelijk gemaakt door de vooruitgang in de technologie van speciale micro-elektroden, die in het hoofd worden geïmplanteerd en zorgen voor een verbinding tussen het zenuwstelsel en kunstmatige lichaamsdelen.
Wetenschappers werken er momenteel aan om ervoor te zorgen dat de prothese niet alleen door de hersenen wordt aangestuurd, maar ook signalen naar het zenuwstelsel zelf stuurt, waardoor een gevoel van echt fysiek functioneren ontstaat.
Bovendien is dit verre van het eerste project om kunstmatige ledematen zo dicht mogelijk bij het heden te maken. In het bijzonder bestaan er al prothesen, waarnaar commando's worden overgebracht door elektrische signalen door spieren. De ervaring van wetenschappers van de Universiteit van Pittsburgh met makaken is ook bekend, die mentale bevelen sturen naar een mechanische hand die bananen voor hen pelt.
De fundamentele nieuwigheid van de prothese, gemaakt door wetenschappers van de Johns Hopkins University, is dat voor het eerst een neurale interface in het menselijk brein werd geïmplanteerd. DARPA wees $ 34,5 miljoen uit voor de uitvoering van het project.
Vijf vrijwilligers testten prothesen die ongeveer negen pond wogen, ongeveer hetzelfde als een normale menselijke hand. De prothese heeft 22 vrijheidsgraden, inclusief onafhankelijke bewegingen van elke vinger, en wat feedback, in het bijzonder - afzonderlijke functies van aanraking.
Wetenschappers van het California Institute of Technology en de University of Pittsburgh ondersteunen dit onderzoek door microschakelingen te maken met elektroden die op kleine haartjes lijken - met als doel hun levensduur aanzienlijk te verlengen, zonder welke patiënten gedoemd zijn zichzelf regelmatig bloot te stellen aan ernstige risico's van periodieke hersenoperaties.
Bone Fusion Putty
Een ander doel van DARPA-onderzoek is om kunstmatige, maar levende materialen te maken zoals stopverf of stopverf om botbreuken te behandelen. Nadat de versmelting van botweefsel met open fracturen veel tijd in beslag neemt, heeft de patiënt vaak talrijke operaties en langdurige behandeling nodig.
DARPA heeft een programma gelanceerd met de naam Fracture Putty, waarin onderzoekers een actief materiaal creëren dat, wanneer het wordt aangebracht op of rond een open fractuur, de botdragende eigenschappen binnen enkele dagen herstelt.
Het creëert een soort botachtige structuur en wanneer de breuk geneest, valt het uiteen in onschadelijke opneembare producten.
Als het experiment slaagt, zal het botgenezingsproces drastisch worden verminderd. Toegegeven, in het kader van het project zullen wetenschappers een aantal technologische problemen moeten oplossen. Er moeten bijvoorbeeld nieuwe absorbeerbare lijmen worden gemaakt die dezelfde mechanische eigenschappen hebben als botweefsel, maar ook biomaterialen die een botachtige interne structuur creëren.
Een wereld zonder ziekte
Maar misschien is het meest ambitieuze project van het DARPA-bureau gerelateerd aan de wens om infectieziekten volledig uit te roeien. Volgens Amerikaanse statistieken zijn 44% van alle geregistreerde pathogenen RNA-virussen (dat wil zeggen, hun genetische informatie is gecodeerd in ribonucleïnezuurmoleculen die in de cellen van alle levende organismen worden aangetroffen).
Met name influenza- en hepatitis-virussen zijn RNA-virussen. Ze worden gekenmerkt door hoge mutatiecijfers en het vermogen zich aan te passen aan veranderende omgevingen, zoals gebeurde tijdens de H1N1-pandemie ("Mexicaanse griep") in 2009. Maar het belangrijkste is dat zelfs de krachtigste antibiotica nutteloos worden in de strijd tegen hen, omdat infecties hebben geleerd zich er snel aan aan te passen.
Het Prophecy-programma onderzoekt de evolutie van virussen. Het uiteindelijke doel is om medicijnen te maken om ziekten te bestrijden die de mensheid in de toekomst kunnen bedreigen. In opdracht van het bureau zijn al verschillende laboratoria bezig met het kweken van virussen en het diagnosticeren van hun mutaties.
Exoskelet
Wetenschappers zijn ervan overtuigd dat het op basis van deze gegevens zeer binnenkort mogelijk zal zijn om nauwkeurig te voorspellen in welke richting deze of gene veel voorkomende ziekte zal evolueren - en de tijdige vrijgave van medicijnen om deze te bestrijden zal de verspreiding van de ziekte voorkomen.
Dit is natuurlijk maar een klein deel van het biologische onderzoek van DARPA. Er zijn al chemicaliën getest die, wanneer ze zonder operatie in het lichaam worden geïnjecteerd, inwendige wonden en bloedingen genezen.
Er is een project waarvan de ontwikkeling mensen met een visuele beperking in staat zal stellen auto te rijden - met behulp van elektronische sensoren die in handschoenen zijn gemonteerd. Er wordt een flexibel en lichtgewicht ondersteuningspak ontwikkeld dat blessures bij elk type activiteit volledig elimineert.
Bijna alle revolutionaire technologieën van de geheime genieën van het Pentagon zien er in eerste instantie ongelooflijk uit. Maar hun succesvolle implementatie kan het leven van de mensheid in de toekomst volledig veranderen.
Nikolay MIKHAILOV