Szerves géphal úszkál a habokban

A technológiai fejlődés az emberre, környezetünkre és részben más élőlényekre is kihat. Három jelenségből összeálló folyamat részei vagyunk: a test technológiai kiterjesztése, a technológia behatolása a testbe, organikus és mechanikus egybeintegrálódása. Az első kettőt a cyborgizáció, a harmadikat a kamaszkorban leledző szintetikus biológia szemlélteti.

Két alternatíva

A biológia egy évtizede érkezett fordulóponthoz: addig az élő szervezetek vizsgálata és működésük megértése volt a cél, az analízis, a részekre szedés után azonban eljött az összerakás, a szintézis ideje. Az előrejelzések szerint 2018-ra világviszonylatban 18 milliárd dolláros üzletté váló szintetikus biológiához a dinamikusan fejlődő biotechnológián keresztül vezet az út; a biológiát, kémiát és számítástudományt, valamint a tudományos és mérnöki megközelítést integráló, szintetikus egysejtűek, programozható DNS, biokémiai memória, mesterséges anyagcsere-utak stb. kutatásával és fejlesztésével foglalkozó terület annak újraértelmezéseként, bővítéseként is felfogható.

A másik megközelítés: a kibernetikus organizmust rövidítő cyborg szót – távol a mai, egyrészt, a „földi valóságra” vonatkozó, másrészt, metaforikus jelentésétől – két NASA-kutató, Manfred Clynes és Nathan Kline használta először az 1960-ban írt Cyborgs and Space (Cyborgok és világűr) tanulmányban.

Arra a kérdésre keresték a választ, hogyan alkalmazkodjon a Homo sapiens a megszokott földi környezettől eltérő viszonyokhoz. Két lehetőség merült fel: vagy megteremtjük bolygónk természeti körülményeit a világűrben, vagy testi funkcióinkat alakítjuk át úgy, hogy igazodjon az ottani lehetőségekhez.

Értelemszerűen az utóbbit, a test mesterséges – cyborggá történő – biokémiai, fiziológiai és elektronikus átformálását tartották kivitelezhetőbbnek. Érvelésükben főként a kibernetika tudományára, és a korábbi sikeres, fehér patkányokon végzett (állat-gép szimbiózisokat vizsgáló) kísérletekre támaszkodtak.

Ha a kampóskezű kalózoktól és a pacemakeres stb. beültetésektől eltekintünk, ezek a fehér patkányok voltak a történelem első cyborgjai. Azóta sok más hasonló kutatás is eredményezett különös hibrideket, mikroelektronika és élő sejtek, szövetek ilyen-olyan összekapcsolását, de igazi cyborgról (Kevin Warwick próbálkozásait és Neil Harbissont leszámítva), szintetikus biológia és cyborgizáció találkozásáról nem, vagy csak nagy ritkán beszélhettünk, és akkor is inkább szimbolikus, metaforikus, mint valódi értelemben.

A rája

Itt jön képbe a Harvard és más egyetemek közös munkájának gyümölcse, egy bizarrul realisztikus – 16 milliméter hosszú és csupán 10 gramm – robotrája, állat és gép közötti szerkezet. A teremtményt fénnyel aktivált szívsejtek mozgatják, a genetikusan tervezett és 3D nyomtatott biohibrid futurisztikus orvosi eszközök és teljesen életszerű szintetikus állatok, robotok és mesterséges intelligenciák megjelenését vetíti előre.

Ha a strandon látnánk, azt hinnénk, hogy rájagyerek. Printelt gumiból álló testét, a puha szöveteket szintén printelt (semleges töltésű) arany csontvázzal erősítették meg. A fényre összehúzódással reagáló patkány-szívizomsejteket adtak hozzá. A mintegy 200 ezer sejt gondosan elrendezett mintázat alapján növekedett.

A szívizomsejtek összehúzódása lefelé mozgást eredményez. A felfelé mozgást az arany csontváz által a sejtek nyugalmi állapotában kibocsátott energia váltja ki. A rája szimultán szenzorként és aktuátotként működő fényérzékeny sejtjei által kibocsátott energia növelésével, aszimmetrikus fényimpulzusokat használva sikerült az „állatot” irányítani. Előremozgáskor az impulzusok jobbra és balra is vezethetik. Tempója különféle fényfrekvenciákkal szabályozható. Erős és gyenge fényimpulzusokat váltogatva, testénél 15-ször hosszabb „akadályúszáson” tesztelték.

„Rájánk a sebesség, a megtett távolság és az időtartam (hat nap) tekintetében egyaránt jobban teljesített a többi helyváltoztató biohibrid rendszernél, bizonyítva az önmeghajtó, fényre aktivált szövetalapú automatikus vagy félig automatikus robotokban rejlő potenciált” – írták a kutatók.

A projektet vezető Kit Kevin Parker az emberi szívműködés és szívbetegségek jobb megértésére használná rájáját és eljövendő más teremtményeit.

Mert ne legyenek kétségeink: hamarosan újabb cyborgok, szintetikus biológia és cyborg hibridek várhatók.