Spośród wszystkich spekulatywnych technologii to właśnie nanotechnologia molekularna ma najbardziej bezpośredni wpływ na to, czy krionika kiedykolwiek okaże się skuteczna.
Nazywamy to tutaj zakładem nieprzypadkowo. Chodzi o założenie, że rozwiązanie zgodne z prawami fizyki, choć jeszcze nieistniejące, zostanie kiedyś opracowane.
Dlaczego naprawa na poziomie molekularnym jest kluczowa
Wybudzenie, niezależnie od wybranej drogi opisanej w artykule „jak można osiągnąć wybudzenie”, ostatecznie wymaga działania na poziomie komórek i molekuł.
Trzeba usunąć pierwotną przyczynę śmierci, naprawić uszkodzenia powstałe podczas zabezpieczenia oraz usunąć krioprotektanty podczas ogrzewania, zanim wywołają szkody.
Każde z tych zadań oznacza pracę tam, gdzie szkody rzeczywiście się znajdują, czyli wewnątrz komórek, na poziomie poszczególnych struktur.
Właśnie to obiecuje nanotechnologia: kontrolę nad materią w skali nanometra, czyli miliardowej części metra.
W tej skali nawet niewielka, precyzyjna zmiana w komórce może przesądzić o jej dalszym funkcjonowaniu. Jest to również skala, w której synapsa stanowi stosunkowo duży obiekt.
Żadna z obecnie proponowanych technologii nie zapewnia porównywalnej precyzji działania na tym poziomie. Metody chemiczne mogą oddziaływać na całe tkanki, lecz nie zapewniają takiej kontroli; chirurgia jest precyzyjna, ale nie pozwala ingerować w dostatecznie małe struktury.
Maszyneria molekularna byłaby atrakcyjna dlatego, że jako pierwsze narzędzie mogłaby połączyć obie te cechy. Na tym w dużej mierze opiera się argumentacja na rzecz wybudzenia.
Najwyraźniejszym przykładem jest ogrzewanie. Ciepło podawane z zewnątrz dociera nierównomiernie, a ta nierównomierność jest głównym problemem w odwracalnej krioprezerwacji.
Narzędzie działające bezpośrednio wewnątrz tkanki mogłoby ograniczyć ten problem, ponieważ ciepło nie musiałoby przenikać z zewnątrz do jej wnętrza.
Od wykładu z 1959 roku do dziedziny badawczej
Ten pomysł jest starszy, niż się wydaje. W 1959 roku fizyk Richard Feynman naszkicował koncepcję manipulowania materią atom po atomie.
Jego argument brzmiał, że nic w fizyce nie zabrania budowania i naprawiania rzeczy od podstaw, atom po atomie. Przez ćwierć wieku idea ta pozostawała głównie przedmiotem teoretycznych rozważań.
W 1986 roku książka K. Erica Drexlera *Engines of Creation* wprowadziła nanotechnologię molekularną w powszechny obieg i dała tej dziedzinie jej nazwę.
W najbardziej ambitnej wersji chodzi o maszynerię zdolną rozmieszczać poszczególne atomy tak, by budować, naprawiać lub odtwarzać rozmaite struktury, także wewnątrz żywych komórek.
Warto odróżnić technologie, które już istnieją, od tych, które pozostają jedynie obietnicą. Rzeczywista inżynieria w skali nano jest dziś aktywną dziedziną badań.
Technika origami DNA pozwala układać cząsteczki w zaprojektowane struktury. Molekularne silniki działają. Systemy ukierunkowanego dostarczania leków pozwalają kierować je do miejsc, w których są potrzebne.
Nie istnieje natomiast uniwersalny asembler molekularny, czyli maszyna zdolna naprawić dowolne uszkodzenie w każdej tkance.
Różnica między tymi osiągnięciami a uniwersalnym asemblerem molekularnym jest zasadnicza. To właśnie stanowi istotę tego zakładu. Dalsze rozważania zależą od tego, czy przyszły rozwój technologii przekroczy tę granicę.
Co dałoby to krionice
Jeśli dojrzała technologia naprawy molekularnej kiedykolwiek powstanie, jej potencjalne korzyści dla krioniki będą ogromne i bezpośrednie.
- Naprawa uszkodzeń powstałych podczas zabezpieczenia. Niedoskonała witryfikacja pozostawia uszkodzenia komórkowe, które naprawa molekularna mogłaby w zasadzie usunąć przed wybudzeniem.
- Jednoczesne rozwiązanie problemów ogrzewania i toksyczności. Zbyt wolne ogrzewanie sprzyja ponownemu tworzeniu się lodu, a substancje zapobiegające jego powstawaniu same mogą być toksyczne. Kontrola molekularna mogłaby potencjalnie rozwiązać oba te problemy jednocześnie.
- Wyleczenie pierwotnej przyczyny śmierci. Choroba leczona na poziomie poszczególnych komórek uczyniłaby wiele dzisiejszych śmiertelnych schorzeń uleczalnymi.
- Naprawa uszkodzeń związanych ze starzeniem się. Naprawa na poziomie komórkowym mogłaby przywrócić tkance właściwości młodszego organizmu, a nie tylko doraźnie usuwać uszkodzenia.
Jedna technologia mogłaby więc odpowiadać na cztery różne problemy. Taka zbieżność jest rzadka, dlatego przyciąga w tej dziedzinie tak dużą uwagę.
To także powód, dla którego warto ten zakład nazwać otwarcie, a nie przyjmować go za coś danego. Oparcie rozwiązania czterech problemów na jednej zdolności technologicznej oznacza jednak koncentrację ryzyka.
Dlaczego nazywa się to zakładem
Uczciwość wymaga zaznaczenia, że ten zakład można przegrać. Część poważnych badaczy argumentowała, że właśnie tak się stanie.
Najważniejszy zarzut, formułowany publicznie przez chemików na początku lat 2000, dotyczy tego, że uniwersalny asembler może okazać się niemożliwy do zbudowania.
Zarzuty były konkretne: manipulowanie pojedynczymi atomami utrudniają zarówno właściwości chemiczne narzędzi wykonujących tę operację, jak i reaktywność atomów w tej skali.
Spór nie został dotąd rozstrzygnięty eksperymentalnie, ponieważ żadna ze stron nie zbudowała maszyny, której dotyczyła dyskusja. Pozostaje otwarty.
Należy więc traktować to jako zakład, a nie prognozę, oraz odpowiednio uwzględniać skalę tej niepewności.
Dwie rzeczy zmniejszają to ryzyko. Pierwsza to fakt, że wybudzenie nie zależy wyłącznie od tej technologii. Alternatywna droga, oparta na skanowaniu i odtwarzaniu, wymaga przede wszystkim obrazowania i obliczeń. Jej założenia omawia artykuł „przesyłanie umysłu”.
Jeśli asembler nigdy nie powstanie, druga droga nadal pozostanie możliwa do rozważenia. Zakład, który ma niezależną alternatywną ścieżkę, wiąże się z innym poziomem ryzyka niż zakład bez takiej możliwości.
Drugą możliwością jest to, że wystarczą częściowe zdolności naprawcze. Naprawa konkretnych, dobrze opisanych uszkodzeń w zabezpieczonej tkance jest znacznie mniejszym wyzwaniem niż uniwersalny asembler.
Najbardziej szczegółową opublikowaną próbą określenia, co byłoby rzeczywiście potrzebne, jest praca Roberta Freitasa *Cryostasis Revival*, którą warto przeczytać właśnie dlatego, że nie ucieka od konkretów.
To, czy taką specyfikację da się zrealizować, pozostaje otwartym pytaniem, co uczciwi zwolennicy krioniki przyznają. Postępy w poszczególnych obszarach omawiają artykuł „rozwój tej dziedziny” oraz strona „nasze inicjatywy badawczo-rozwojowe”.
Traktowanie całości jako programu inżynierskiego, a nie przepowiedni, wymaga intelektualnej dyscypliny i pozwala zachować uczciwość. Takie samo podejście stosuje się wobec samego zabezpieczenia.
Program inżynierski pozwala jasno określić, czego jeszcze nie udało się osiągnąć. Przepowiednia nie może, i właśnie z tego praktycznego powodu ta różnica ma znaczenie.
Jak każda część historii wybudzenia, ten zakład opiera się na tym samym fundamencie, czyli na fakcie, że wybudzenie nie jest obecnie możliwe.
Ten zakład daje konkretną, zgodną z prawami fizyki podstawę, by sądzić, że potrzebna technologia może kiedyś zostać opracowana. Nie daje jednak podstaw, by twierdzić, że taka technologia już istnieje.
Podsumowanie: Nanotechnologia molekularna mogłaby kiedyś umożliwić naprawę komórek i tkanek na bardzo małą skalę. Prawa fizyki mogą na to pozwalać, lecz nie zbudowano jeszcze ani nie zademonstrowano systemów zdolnych do takich zastosowań medycznych.
Narzędzie praktyczne w szczegółach
Interaktywne narzędzie pomaga zbadać pytanie poruszone w tym artykule.
Wczytywanie narzędzia interaktywnego...
Dalsze lektury