Sázka na nanotechnológie

Zo všetkých špekulatívnych technológií je pre prípadný úspech kryoniky najdôležitejšia molekulárna nanotechnológia.

O sázke tu hovoríme zámerne. Ide o sázku na to, že schopnosť, ktorá je v princípe možná, ale zatiaľ neexistuje, sa raz podarí dosiahnuť.

Prečo je oprava na molekulárnej úrovni kľúčová

Obe cesty k oživeniu opísané v článku ako by sme mohli dosiahnuť oživenie napokon vyžadujú zásah na úrovni buniek a molekúl.

Bolo by potrebné odstrániť príčinu smrti. Bolo by potrebné napraviť poškodenie spôsobené konzervovaním. Bolo by potrebné odstrániť kryoprotektíva počas zohrievania skôr, než spôsobia poškodenie.

Každá z týchto úloh si vyžaduje zásah priamo v mieste poškodenia, teda vo vnútri buniek a na úrovni jednotlivých štruktúr.

Prísľubom nanotechnológie je schopnosť presne manipulovať s hmotou na úrovni nanometra, teda miliardtiny metra.

V tejto mierke môže aj malý presný zásah zásadne zmeniť fungovanie bunky. V tejto mierke je synapsa už pomerne veľkou štruktúrou.

Žiadna iná dnes navrhovaná technológia nedokáže na tejto úrovni pracovať s porovnateľnou presnosťou. Chemické zásahy pôsobia široko, no len ťažko ich možno zacieliť na jednotlivé štruktúry. Chirurgia je presná, ale nedokáže zasahovať v dostatočne malej mierke.

Molekulárne stroje sú príťažlivé preto, že by mohli spojiť obe vlastnosti: presné zacielenie aj zásah v mimoriadne malej mierke. Preto hrajú v úvahách o oživení takú významnú úlohu.

Najjasnejším príkladom je zohrievanie. Teplo privádzané zvonku sa šíri nerovnomerne a táto nerovnomernosť je hlavným problémom pri reverzibilnej kryokonzervácii.

Nástroj pôsobiaci priamo vo vnútri tkaniva by tento problém mohol obísť, pretože teplo by sa nemuselo šíriť z povrchu do jeho vnútra.

Od prednášky z roku 1959 k výskumnému odboru

Táto myšlienka je staršia, než sa zdá. V roku 1959 fyzik Richard Feynman načrtol koncept manipulácie s hmotou atóm po atóme.

Jeho argument znel, že nič v fyzike nezakazuje stavať a opravovať veci od základu, atóm po atóme. Táto myšlienka potom takmer štvrťstoročie zostávala na okraji záujmu.

V roku 1986 kniha K. Erica Drexlera Engines of Creation výrazne rozšírila povedomie o molekulárnej nanotechnológii a pomenovala tento odbor.

V najambicióznejšej podobe by išlo o stroje, ktoré by presne usporadúvali jednotlivé atómy a dokázali by stavať, opravovať či regenerovať aj štruktúry vo vnútri živých buniek.

Treba pritom rozlišovať medzi tým, čo už reálne existuje, a tým, čo je zatiaľ iba hypotetickou víziou. Inžinierstvo na nanoúrovni je dnes etablovaným vedeckým a technickým odborom.

Metóda DNA origami umožňuje skladať molekuly do vopred navrhnutých tvarov. Molekulárne motory fungujú. Cielené doručovanie liečiv privádza lieky presne tam, kde sú potrebné.

Čo neexistuje, je univerzálny molekulárny asembler, stroj schopný opraviť akékoľvek poškodenie v akomkoľvek tkanive.

Práve rozdiel medzi dnešnými technológiami a univerzálnym asemblerom predstavuje jadro tejto sázky. Ďalší vývoj závisí od toho, či sa túto hranicu niekedy podarí prekonať.

Čo by to prinieslo kryonike

Ak sa raz podarí vyvinúť pokročilú molekulárnu opravu, jej prínos pre kryoniku by bol zásadný a priamy.

• Náprava poškodenia spôsobeného konzervovaním. Nedokonalá vitrifikácia môže poškodiť bunky. Molekulárna oprava by tieto poškodenia mohla v princípe odstrániť ešte pred oživením.
• Súčasné riešenie problémov so zohrievaním a toxicitou. Príliš pomalé zohrievanie umožňuje počas neho vznik ľadu, a látky, ktoré vzniku ľadu bránia, sú samy o sebe toxické. Molekulárna kontrola by riešila oba problémy naraz.
• Liečba pôvodnej príčiny smrti. Liečba na úrovni jednotlivých buniek by mohla zmeniť mnohé dnes smrteľné ochorenia na zvládnuteľné stavy.
• Náprava poškodenia spôsobeného starnutím. Oprava na bunkovej úrovni by mohla obnoviť funkčný stav tkaniva, nielen čiastočne riešiť jeho poškodenie.

Ide o štyri odlišné problémy, ktoré by mohla riešiť tá istá technológia. Práve táto nezvyčajná šírka možného využitia vysvetľuje, prečo jej odborníci venujú takú veľkú pozornosť.

Práve preto stojí za to o tejto sázke hovoriť otvorene, a nie ju len predpokladať. Závislosť viacerých problémov od jednej technológie predstavuje koncentrované riziko.

Prečo sa to nazýva sázka

Treba otvorene povedať, že táto sázka nemusí vyjsť. Niektorí rešpektovaní odborníci sú presvedčení, že univerzálny asembler nikdy nevznikne.

Najzávažnejšia kritika, ktorú chemici verejne formulovali na začiatku dvetisícich rokov (2000), spočíva v tvrdení, že univerzálny asembler možno nikdy nebude možné zostrojiť.

Námietky boli konkrétne: umiestňovanie jednotlivých atómov naráža na chémiu samotných nástrojov, ktoré by túto prácu robili, a na to, aké reaktívne sú atómy v tejto mierke.

Túto debatu zatiaľ nerozhodol experiment, pretože univerzálny asembler nepostavila ani jedna strana sporu. Otázka zostáva otvorená.

Primeraným postojom je preto chápať túto predstavu ako sázku, nie ako predpoveď, a podľa toho ju aj hodnotiť.

Riziko zmierňujú dve veci. Prvou je, že oživenie nezávisí len od tejto technológie. Cesta založená na skenovaní a rekonštrukcii sa opiera o zobrazovacie metódy a výpočty. Jej možné dôsledky opisuje článok nahrávanie mysle.

Ak by sa asembler nikdy nepodarilo zostrojiť, táto cesta by tým zostala nedotknutá. Existencia nezávislej druhej cesty podstatne mení mieru rizika tejto sázky.

Druhým zmierňujúcim faktorom je možnosť, že by postačila aj obmedzená schopnosť molekulárnej opravy. Oprava konkrétneho, dobre popísaného poškodenia v konzervovanom tkanive je oveľa menšia požiadavka než univerzálny asembler.

Najpodrobnejším publikovaným pokusom o presné vymedzenie potrebných schopností je práca Roberta Freitasa Cryostasis Revival. Stojí za prečítanie najmä preto, že sa nevyhýba technicky náročným a nepohodlným detailom.

Otázka, či je táto špecifikácia realizovateľná, zostáva otvorená a poctiví zástancovia to priznávajú. Pokroku v jednotlivých čiastkových krokoch sa venuje článok posun odboru vpred, ako aj naše výskumné a vývojové iniciatívy.

Prístup, ktorý túto otázku chápe ako inžiniersky program, nie ako proroctvo, jej dodáva vierohodnosť. Rovnaký postoj odbor zaujíma aj ku konzervácii samotnej.

Inžiniersky program môže otvorene pomenovať, čo sa zatiaľ nepodarilo dosiahnuť. Proroctvo to nedokáže, a práve to je praktický dôvod, prečo je tento rozdiel dôležitý.

Aj táto myšlienka vychádza z rovnakého východiska ako ostatné úvahy o oživení, a to, že oživenie momentálne nie je možné.

Táto sázka ponúka konkrétny a fyzikálne prípustný dôvod domnievať sa, že raz môže vzniknúť technológia potrebná na preklenutie dnešných obmedzení. Nie je to však dôvod domnievať sa, že taká technológia už existuje.

Ďalšie čítanie

• Ako by sme mohli dosiahnuť oživenie
• Prečo momentálne nie je oživenie možné?
• Kedy môžeme očakávať, že k oživeniu dôjde?
• Inžiniersky prístup k biologickému problému