Na Šta Će Ličiti Čovek Budućnosti

     Ni savremeni računari ne mogu da se ni približe, a kamoli da dostignu sposobnosti koje ima naš mozak jer ih u tome sprečava sama struktura materijala od kojeg su napravljeni njihovi čipovi - silicijum.

Takođe, mogućnost sabijanja električnih polja u kompjuteru će uskoro dostići svoj maksimum i više neće biti moguće umetanje dodatnih polja.
   Mikroelektronika će vrlo brzo dostići nepremostivo minimalnu veličinu koju silicijum podnosi - 0,5 mikrometara. Ispod ove mere principi klasične fizike prestaju da važe i počinju da se javljaju kvantni efekti koji ometaju funkcionisanje čipa.
    Upravo zbog ovoga naučnici su počeli da razmatraju mogućnost stvaranja organskih molekula koji bi preuzeli uloge provodnika, otpornika i prekidača. Pošavši od činjenice da proteini imaju sposobnost da stvore živu materiju, postavljeno je pitanje da li bi bili pogodan materijal za stvaranje matice elektronskog kola. Neki naučnici već rade na tome da molekuli živih organizama realizuju informatičke operacije jer je to jedini prihvatljiv način da se zameni silicijum. Eksperimenti idu u pravcu razvoja bionskog kompjutera koji bi bio sačinjen od organskih materija, neurona umetnurih u elektronsko polje - dakle, računar bi bio vrsta živog bića! On bi sadržao, pored proteina i bakterija i - diode, čipove i biosenzore.


    Traženje biološke osnove za računar budućnosti leži u brojnim prednostima koje ona donosi - najvažnija je njena trodimenzionalnost što povećava mogućnost skladištenja informacija i omogućava stvaranje kompleksnih mreža. Ove mreže bi omogućile mnogo veći broj dodirnih tačaka koje bi se umnožile za 10.000.000.000 puta! Izrada osnovnih delova za ovakav računar je već počela u laboratorijama Instituta Maks Plank u Nemačkoj u saradnji sa multinacionalnom kompanijom Simens i na Kiušu Univerzitetu, i kompaniji Micubiši u saradnji sa japanskim Ministarstvom za trgovinu i industriju.
    Osnovne bioelektronske komponente su pronađene i one će ubrzati razvoj tehnologije vezane za biosenzore. Biosenzori se danas koriste u industriji, medicini, u borbi protiv zagađenja, ali su još uvek spori i kratkovečni jer biljne i životinjske ćelije koje sadrže se brzo degenerišu i umiru. Stoga, naučnici ubrzano rade na pronalaženju trajnijih i stabilnijih rešenja. Fizičar Saroši Vejama je na čelu ekipe koja radi na odeljenju za istraživanje kompanije Micubiši. Njihov cilj je razvoj i usavršavanje biološke diode. U tom smislu su sintetizovali protein citohroma c552 kome su dodali vitamin flavin i tako dobili supstancu nazvanu flavocitohrom. Iako su obe supstance dobijene veštačkim putem, nalaze se i u prirodi tako da se mogu smatrati biološkim. Mada se flavocitohrom ponaša kao dioda, naučnici Micubišija, kao i ostale njihove kolege koje se bave sličnim proučavanjima, veruju da su još uvek daleko od mogućnosti da se biološka dioda kao ova koristi u elektronskom polju jer nije izvesno kako bi delovala u dodiru sa ostalim komponentama.
    Peter Fromherc, fizičar instituta Maks Plank, tvorac je biološkog računara, kompjutera gotovo neograničenih sposobnosti. U laboratoriji u Martinsredu, Fromherc je spojio jedan neuron pijavice i silikonski čip i tako uspeo da ostvari vezu između živog tkiva i elektronske materije. Neuron živi u svojoj fiziološkoj tečnosti i širi svoje dendrile (ogranke) po integralnom kolu. Budući da se nalazi u slabom električnom polju, emituje slektrični signal koji čip, na kome se nalazi, detektuje i preuzima.

    Ovaj naučnik koristi neurone pijavice jer su najjednostavnije za genetsku manipulaciju i u stanju su da prežive, za sada, nekoliko nedelja na silicijumu. Da bi ih održavo u aktivnom stanju upotrebio je elektrohemijsku pločicu obloženu posebnom supstancom - laminom, koja podstiče neurone na kontakt sa integralnim kolom.
    Cilj proučavanja nemačkog profesora je da uveća moć sadašnjih računara za koje stručnjaci tvrde da su još uvek spori i ograničenih mogućnosti. Fromherv ide mnogo dalje - on želi da stvori mašinu čija će veština u obradi i kombinovanju podataka biti svedena na milioniti deo sekunde. Ova mašina, budući da je sastavljena od živog tkiva i silicijuma već je dobila ime - bionski sapiens.


    Italijanski fizičari Galvani i Volta su u XVIII veku u svojim eksperimentima priključivali elektrode na nervni sistem i mišiće životinja. Galvani je uspeo da izazove kontrakcije životinjskog mišića putem električnog simulansa. Mnogo kasnije, 1974. naučnici IBM centra za istraživanja su predložili da se biološki molekuli koriste u komutaciji elektronskih elemenata, a 1988. u Bel laboratoriji su prvi put uspeli da zasade neurone pacova na veštačku podlogu!
    Danas su bioinformatička istraživanja usmerena u dva pravca: s jedne strane radi se o tome da se postigne spoj između neurona i silicijumskih mikrostruktura, a sa druge, da se prirodne nervne mreže odgaje na različitim podlogama. Elektronska komponenta koju je izumeo Petar Fromherc obuhvata oba stremljenja jer na njoj neuron ima dovoljno mesta da uspostavi 16 dodirnih tačaka sa podlogom. n takođe radi i na komponenti koja će sadržati 4048 tranzistora i koja će poslužiti kao podloga za neuronske mreže.

    Za sada spoj čipa i neurona opstaje samo 2 do 3 nedelje i radi se na tome da veza između žive materije i elektronskog elementa bude večna. Kad to bude moguće, računari će imati gotovo neograničene mogućnosti jer kontakt između jedne nervne ćelije i čipa, koji danas kratko traje, nije ništa prema trajnoj vezi koja podrazumeva nekoliko miliona neurona.
    Isti cilj ima i naučnik Masahiro irie sa Kiušu univerziteta - on radi na novom istraživačkom programu koji se sastoji u pronalaženju posebne vrste molekula koji bi vršili funkciju elektronskog prekidača.  On polazi od činjenice da je računar mašina bazirana na procesu koji se sastoji od više milion transzistora od kojihsvaki simbolizuje jedinicu ili nulu. Imajući to u vidu, razvio je fotohromne molekule koji menjaju prenosne funkcije u interakciji sa svetlošću i vrše princip binarnog kodeksa sa '0' i '1'. U stanju mirovanja molekuli su otvoreni i ne dozvoljavaju prolaz elektronima - to je nulto stanje i u njemu su molekuli bezbojni i providni. Da bi se modifikovala struktura i da bi dobili boju - stanje '1', dovoljno je na trenutak ih osvetliti laserskim zrakom.


    Usavršavanje biosenzora će na polju medicine imati trenutne i neslućene rezultate jer će dozvoliti zamenu ljudskih trajno oštećenih ćelija sa čipovima koji će savršeno obavljati funkciju uništenih ćelija. Tako će biti moguće u slučaju paraplegije umetnuti čip sa neuronima umesto oštećenih nervnih ćelija koje onesposobljavaju vezu udova sa mozgom. Osobe koje su izgubile vid usled degenerativnih procesa koji su zahvatili nervne ćelije vezane za čulo vida će moći da povrate očne funkcije zahvaljujući ovim implantantima.
    Međutim, takođe je tačno da bi iz ove veze između silicijuma i nervne ćelije moglo da se izrodi ono što mnogi nazivaju 'neželjenim detetom' - takozvani kiborg ili robot sa ljudskim mozgom. Kiborg, bionski sapiens, bio bi otelotvorenje naučne fantastike i, prema apokaliptičnim vizijama njegovih protivnika, mogao bi se pretvoriti u bioinformatičkog Frnakenštajna koji bi svojim superiornim fizičkim i intelektualnim sposobnostima ubrzo, umesto čoveka, postao gospodar Zemlje. Kako naučnici predviđaju, kiborzi će vladati, ali u pitanju su samo radni procesi. Čovek budućnosti će da se odmara ili zabavlja, a kiborzi će da dirinče!
    Zahvaljujući evoluciji, čovek se tokom miliona godina svog postojanja mnogo puta menjao, ali nije uvek bio zadovoljan sopstvenim izgledom , pa je pribegavao različitim oblicima ukrašavanja tela tetovažom, kanom, ožiljcima, pirsingom, šminkom i odećom. Danas su, zahvaljujući plastičnoj hirurgiji, ovakve intervencije postale još radikalnije. Da li ste se ikada zapitali kako će izgledati ljudi u budućnosti? Naime, naučnici već razmišljaju kako da što kreativnije iskoriste stečena znanja iz genetike i omoguće nam da menjamo izgled po želji.
    Prvi korak je učinjen 2001. kad je konačno kompletirana zamršena slagalica ljudskog genoma sa oko 3 milijarde komponenti. Ovo otkriće rezultiralo je ubrzanim razvojem farmakologije, to jest, farmakogenetike, nauke koja se bavi proučavanjem personalizovanih lekova, prilagođenih određenim genetskim karakteristikama obolele osobe. Za razliku od postojećih, ovakvi lekovi su apsolutno efikasni i nemaju sekundarno dejstvo.


  Međutim izuzev stručnjaka, malo ko zna da je farmakogenetika postala naša realnost. Naime, već je proizveden lek za lečenje hronične mijeloidne leukemije, koji se vezuje za oštećeni gen i zaustavlja njegovu aktivnost, dok je novi, sličan lek protiv tumora dojke pomogao stručnjacima da bolje razmeju kako organizam žene reaguje na ovu opaku bolest. Sem toga, zahvaljujući otkriću istraživača sa Univerziteta u Kvinslendu, upravo se priprema proizvodnja jeftinog 'uradi sam' genetskog kompleta 'Geneballs' sa česticama kvarca (silicijum dioksid) koje menjaju bolju i brzo i lako identifikuju gene.

    I mada su istraživači širom sveta sve kreativniji, to ni izbliza ne znači da su premošćene sve granice. Primera radi, genetski modifikovane žitarice koriste se godinama, ali mi još nismo dobili sve odgovore na pitanja koja nas zaokupljuju. Dešava se da dobijeni genotip (DNK) ne odgovara željenom fenotipu (izgledu). Nažalost, zakoni tržišta vladaju i u istraživačkim laboratorijama.
    U svetskim naučnim krugovima ima vizionara koji tvrde da će jednoga dana gotovo svaki stanovnik Zmelje posedovati DVD sa celokupnim ličnim genetskim nasleđem, ali i onih koji veruju da lekove više neće proizvoditi mali broj velikih farmaceutskih kuća, već da će se i toj industriji dogoditi onoi što se dogodilo u proizvodnji kompjutera. Tako će, vremenom, i najnovija otkrića farmakogenetike biti dostupna gotovo svakome.
    Oni takođe tvrde da će u budućnosti svako od nas posedovati komplet sa par ličnih matičnih ćelija za samoreparaciju obolelih organa, ili za kompletnu 'uradi sam' promenu sopstvenog izgleda. Iako će, po njihovom mišljenju, većina uglavnom želeti da, pre svega, 'popravi' svoje ljubavne performanse, među stanovnicima Zemlje 2200. godine, biće svakako i onih sa krajnje ekscentričnim ukusom. Oni će, zahvaljujući napredovanju ove nauke, moći da po sopstvenom nahođenju menjaju boju kože, oblik bilo kog dela tela, pa čak i pol. Sad se sigurno pitate kako to?
    Odgovor na ovo pitanje naučnici su potražili u prirodi, gde jedna vrsta morskih riba živi u simbiozi sa anemonama. Jatom ovih riba, koje žive u koloniji anemona, zajedno dominiraju najveća odrasla ženka i samo jedan zreli mužjak. Sve ostale jedinke u tom jatu riba su polno nezrele. U slučaju da dominantna ženka ugine, njen mužjak menja pol, a najveći primerak među preostalim nezrelim mužjacima zauzima njegovo mesto dominantnog mužjaka. U prirodi takođe nailazimo i na primere ženki koje, u slučaju potrebe, postaju mužjaci. Kad ugine diminantni mužjak jedne vrste riba koje žive u tropskim morima, njegova ženka menja pol i postaje vođa jata. Šta reći o jednobojnom hipoplektusu, vrsti ribe koja naizmenično menja pol, u zavisnosti od toka procesa udvaranja? Nimalo neobično, tvrde naučnici i dodaju da ni daleki preci sisara nisu imali jasno podeljene ljubavne hromozome: svaka jedinka je u početku posedovala sve neophodne muške i ženske gene.
    Polazeći od ovakvih saznanja i činjenice da genetika grabi brzim koracima napred, moguće je pretpostaviti da će i čovek jednoga dana slobodno birati pol kojem želi da pripada. naučnici bi mu tada, na osnovu ličnih gena, faktora rasta i matičnih ćelija, 'konstruisali' odgovarajuće polne organe i usput ispravili eventualno, urođene greške ljubavnog aparata kao što je harmafroditizam - dvopolnost. Osobe rođene sa ljubavnim karakteristikama i genitalijama oba pola, danas se jedino mogu osloniti na ireverzibilnu hiruršku intervenciju, dok bi sutra možda mogle menjati pol onoliko puta koliko požele.
    Međutim, ima i onih koji se pitaju da li je čovekovo telo zauvek osuđeno na bilateralnu simetriju kada u prirodi postoje i drugačiji primeri? Mogu li se programirati ljudski geni i stvoriti čovek sa više udova, nalik morskoj zvezdi? Do sada su takve mutacije smtrane surovom greškom prirode koju treba što pre hirurči ukloniti. Tako su hirurzi u Dečjoj bolnici u Šangaju, jednoj dvomesečnoj bebi uspešno odstranili treću ruku, a dva deteta sa sličnom anomalijom operisana su u Hjustonu.
    Šta ako neki budući poslodavac odluči da su mu neophodni radnici sa tri ili više ruku? Pošto bilateralna simetrija ljudskog organizma nastaje na samom početku embriogeneze, jedan broj naučnika veruje u mogućnost namernog intervenisanja u toj prvoj fazi razvoja i rađanja većeg broja dece sa više ruku!


  Još dalje je otišao de Laksman Sadžir sa Univerziteta u Ilinoisu, koji je dokazao da je moguće oštećene fotoreceptore u ljudskom oku zameniti mrežom neuroreceptora koji reaguju na svetlost, a napajaju ih solarne ćelije. I šta reći za trenutnu preokupaciju direktora Centra za neurološki inženjering Univerziteta iz Južne Karoline, dr Teodora Bergera koji pokušava da svori elektronski čip koji bi u potpunosti simulirao rad hipofize?
    Ova endokrina žlezda, između ostalog, zadužena je i za proces pamćenja. Naučnici kažu da, kada budu u potpunosti odgonetnuli kako hipofiza obrađuje primljene podatke, veoma brzo će napraviti odgovarajuću protezu. Oni za sada misle samo na neprocenjivu korist koju bi od ovakvog čipa imali oboleli od Alchajmerove i drugih bolesti koje iz moždane baze podataka trajno 'brišu' sve uspomene i sećanja. Da li onda možete da zamislite šta nas očekuje u budućnosti? Deca više ne bi ni morala da idu u školu. Sva neophodna znanja iz najrazličitijih naučnih oblasti dobijala bi jednostavnom ugradnom specijalnog implanta u mozak!
    Zbog ubrzanog porasta nataliteta, mnoge zemlje već sada kubure sa nedostatkom stambenog prostora. Japanski naučnici smatraju da će stanovnici Zmelje jednog dana biti prinuđeni da koloniziraju i sve njene vertikalne površine, kao što već čine gušteri i paukovi. Oni smatraju da je taj problem priroda genijalno rešila na primeru tropskog guštera geka. Zahvaljujući sićušnim lepljivim dlačicama na nožnim prstima - na svakom kvadratnom milimetru njegovih nogu nalazi se 124.100 ovakvih dlačica, a svaka od njih sadrži nekoliko stotina tananih 'grančica' - ovaj mali gušter u stanju je da hoda, stoji i spava na prozorskom staklu ili plafonu i potrebna je snaga jača od 20,1 njutna ili 2 kilograma da ga skine sa takve glatke površine. Kad bi i ljudi posedovali tu sposobnost, tvrde japanski naučnici, prosečnoj porodici bi bila dovoljna kuća od 10 kvadratnih metara u kojoj bi i svi zidovi i plafon bili koristan stambeni prostor.
    Sve su ovo predviđanja za budućnost, ali predviđanja koja lako mogu da se ostvare, ako ne i sigurno. Sigurno je da će u budućnosti mnogi ljudi biti mešavina mehanike i tkiva, neko zbog toga što mora, a neko čisto zbog trenda koji će tada vladati.