Залогът на нанотехнологията

От всички спекулативни технологии тази, от която най-пряко зависи дали криониката ще проработи някога, е молекулярната нанотехнология.

Тук тя съзнателно е наречена залог. Става дума за залог, че способност, която е принципно възможна, но все още не съществува, ще бъде развита с времето.

Защо ремонтът на молекулярно ниво е ключовият елемент

Възвръщането на живота и по двата пътя, описани в „Как бихме постигнали възвръщане на живота“, в крайна сметка изисква намеса на нивото на клетките и молекулите.

Необходимо е да бъде премахната причината за смъртта. Необходимо е да бъдат поправени щетите от консервацията. Необходимо е криопротектантите да бъдат отстранени при затоплянето, преди да причинят допълнителни увреждания.

Всичко това изисква работа там, където действително са уврежданията: вътре в клетките, на равнището на отделните структури.

Точно това би позволила нанотехнологията: контрол върху материята в нанометров мащаб, тоест на равнището на една милиардна от метъра.

На това равнище малка и прецизна промяна в клетката може да промени състоянието й из основи. Това е и мащабът, на който синапсът е голям обект, а не малък.

Нито една технология, достъпна днес, не работи на това равнище с подобна прецизност. Химичните методи в по-голям мащаб могат да достигнат до много тъкани, но не позволяват такъв прецизен контрол; хирургията е прецизна, но не може да работи с толкова малки структури.

Молекулярната машинерия е привлекателна, защото би съчетала и двете свойства. Именно затова толкова голяма част от аргументите за възвръщането на живота се опират на нея.

Най-ясният пример е затоплянето. При подаване на топлина отвън тъканите се затоплят неравномерно, а именно това е основната трудност при обратимата криоконсервация.

Инструмент, който действа вътре в тъканта, би избегнал този проблем, защото топлината няма да трябва да преминава от повърхността към вътрешността й.

От лекция през 1959 година до цяло научно направление

Идеята има по-дълга история, отколкото може да се предполага. През 1959 година физикът Ричард Файнман очертава концепцията за манипулиране на материята атом по атом.

Аргументът му е, че нищо във физиката не забранява изграждането и поправянето на структури отдолу нагоре. Идеята остава почти забравена за четвърт век.

През 1986 година книгата на К. Ерик Дрекслър „Engines of Creation“ прави молекулярната нанотехнология широко разпознаваема и утвърждава името на направлението.

В пълния си вид това означава машинерия, която подрежда отделни атоми, за да строи, поправя или регенерира почти всичко, включително структури вътре в живата клетка.

Тук е важно да се разграничи какво вече съществува от онова, което засега е само хипотеза. Инженерството в нанометров мащаб вече е реално развиващо се направление.

ДНК оригами сгъва молекули в зададени форми. Молекулярните двигатели вече могат да изпълняват определени функции. Технологиите за целенасочено доставяне отвеждат лекарствата точно там, където са нужни.

Онова, което не съществува, е универсалният молекулярен асемблер, машината, способна да поправи произволна щета в произволна тъкан.

Разстоянието между тези две неща е целият залог. Всичко, изложено по-нататък, зависи от това дали бъдещето ще премине тази граница.

Какво би донесла на криониката

Ако някога стане възможен зрял молекулярен ремонт, ползата за криониката би била голяма и непосредствена.

• Поправяне на щетите от консервацията. Несъвършената витрификация оставя клетъчни щети, които молекулярният ремонт по принцип би могъл да коригира преди възвръщането на живота.
• Едновременно решаване на проблемите със затоплянето и токсичността. Прекалено бавното затопляне позволява образуване на лед по пътя, а веществата, които предпазват от лед, сами по себе си са токсични. Молекулярният контрол би могъл да се справи с двата проблема наведнъж.
• Лечение на причината, довела до смъртта. Болест, лекувана на нивото на отделните клетки, би направила много от днешните смъртоносни състояния овладими.
• Поправяне на уврежданията, причинени от стареенето. Ремонт на клетъчно ниво би могъл да върне тъканта в по-younger състояние, а не просто да я закърпи.

Забележете, че това са четири различни проблема с едно общо решение. Това е нещо нетипично и точно затова технологията привлича толкова много внимание в тази област.

Затова е важно този залог да бъде формулиран ясно, а не да остава само подразбран. Зависимостта на решаването на четири проблема от една-единствена способност е концентриран риск.

Защо се нарича залог

Честният отговор е, че този залог може да бъде изгубен, а уважавани специалисти смятат, че това е вероятният изход.

Най-сериозната критика, изказана публично от химици в началото на 2000-те години, е че универсален асемблер може да се окаже непостижим.

Възраженията бяха конкретни: подреждането на отделни атоми се затруднява от химичните свойства на самите инструменти и от реактивността на атомите на това равнище.

Този спор не е разрешен експериментално, защото нито една от двете страни не е построила машината, за която се спори. Въпросът остава открит.

Затова по-точно е да се говори за залог, а не за прогноза, и той трябва да се оценява именно като такъв.

Два фактора смекчават риска. Първият е, че възвръщането на живота не зависи единствено от тази технология. Пътят чрез сканиране и възстановяване се основава вместо това на образни данни и изчисления, а възможният му резултат е описан в „Качване на съзнанието“.

Ако асемблерът никога не се появи, този път остава незасегнат. Залогът, при който има независим втори път, не носи същия риск като залог без такава алтернатива.

Вторият фактор е, че частична способност може да бъде достатъчна. Поправянето на конкретни, добре описани увреждания в консервирана тъкан е далеч по-малко взискателна задача от създаването на универсален асемблер.

Най-подробният публикуван опит да се уточни какво реално би било необходимо е трудът на Робърт Фрайтас „Cryostasis Revival“, който заслужава да бъде прочетен именно защото отказва да замазва трудностите.

Дали тази спецификация е реализируема, е откритият въпрос, и честните застъпници го признават. Напредъкът по отделните направления се проследява в обзора на развитието на направлението и в нашите инициативи за изследвания и разработки.

Разглеждането на всичко това като инженерна програма, а не като пророчество, е подходът, който пази честността на изложението. Същият подход се прилага и към самата консервация.

Инженерната програма позволява ясно да се посочи какво все още не е постигнато. Пророчество не може, и точно това е практическата причина това разграничение да има значение.

Както всяка друга част от аргумента за възвръщането на живота, и този подход изхожда от едно и също обстоятелство: възвръщането на живота засега не е възможно.

Този залог дава конкретно и физически допустимо основание да се смята, че необходимата технология може някога да бъде създадена. Това обаче не е основание да се смята, че тази технология вече съществува.

Допълнително четиво

• Как бихме постигнали възвръщане на живота
• Защо в момента възвръщането на живота не е възможно?
• Кога можем да очакваме възвръщане на живота?
• Инженерен подход към биологичен проблем