Военные нанотехнологии -
ISBN 5-94836-096-2
Скачать (прямая ссылка):
Из разработок DARPA в области биологии к нанотехнологии относится прежде всего обширная программа Controlled Biological and Biomimetic Systems по исследованию и управлению основными функциями живых организмов |DARPA CBS, 20031. Авторы планируют исследовать взаимодейст вия между животными (animals) и так называемые «аниматами» (animats — искусственные животные), используя интерфейсы и коммуникационные связи разного типа (одно- и двунаправлеиные). Включенные в программу проекты разбиты на три большие группы, озаглавленные Vivisystems, Hybrid Biosystems и Biomimetics. Первая группа проектов относится к исследованию поведения насекомых и их возможному использованию в качестве «часовых» (т.е. датчиков обнаружения) для регистрации наличия определенных химических и биологических препаратов. Две другие группы проектов связаны с использованием вводимых в мозг животных электродов. В первой из них электроды вживляются непосредственно в мозг обезьян, а снимаемые с них электрические сигналы подаются в мышечную (моторную) систему другого животного либо применяются непосредerвенно для управления «конечностями» робота. В других проектах сигналы от электродов (вживленных в мозг крыс) используются для управления поведением животных иных видов (см. ниже раздел 4.1.17). В проектах последней группы, отличающихся большим разнообразием, предполагается исследование проблем стабилизации полета птиц, создание искусственных «мускулов» и изучение биомиметических характеристик микророботов, некоторые из которых будут способны перемешаться под водой (подобно рыбам), ползать по поверхности (подобно ящерицам или гекконам) и летать (подобно насекомым)"1.
Общая идея программы Engineered Tissue Constructs состоит в создании трехмерной модели иммунной системы человека из стволовых клеток ex vivo, включая интерактивное проектирование органов. Такая система была бы чрезвычайно полезной при испытаниях разнообразных вакцин и иммунорегуляторов | DARPA ETC, 2003].
Некоторые проекты непосредственно относятся к «модификации» организма военнослужащих для боевых действий в экстремальных условиях (например, в условиях высокогорья, при повышенной тем- ' I 06 Глава 3. Общая характеристика военных разработок
пературе и т.п.) или для повышения выживаемости при ранениях (программа Metabolic Engineering for Cellular Stasis). Предполагается также исследование новых методов длительной консервации и хранения стволовых клеток и клеток крови в сублимированном состоянии (для уменьшения веса) с целью их возможной быстрой активации в чрезвычайных ситуациях IDARPA MetaEng, 2003; DARPA Fact. 2003].
Новые методы позволят также повысить боеспособность личного состава в условиях хронического недосыпания, обычно характерных для боевой обстановки. В частности, целью проекта Continuous Assisted Pertonnance является поддержание высокого физического и интеллектуального состояния человеческого организма при бодрствовании в течение семи суток, для достижения чего авторы используют обширный комплекс биофизических методов из различных областей науки (нейропсихология, психология, регулирование клеточной сигнализации). Планируется даже получение и использование мысленных образов без прямого вмешательства в работу мозга (так называемая система non-invasive imaging), что позволит в дальнейшем расширить возможности воздействия на мозг, применяя магнитную стимуляцию и новей ні ие фармакологические препараты ] DA R PA САР, 2003; DARPA Fact, 20031.
Интересным представляется предлагаемый в программе Metabolic Dominance подход, предполагающий «поддерживать высший уровень физиологической боеспособности личного состава» за счет управления процессами энерговыделения самого человеческого организма. Авторы считают возможным обеспечение «высочайшей физической и умственной ра(х)тоспособности человека при непрерывной деятельности в течение 3-5 суток без введения в организм дополнительных калорий». Программа основана на возможных манипуляциях с метабол измом и регулированием температуры тела, а также на методиках быстрого увеличения числа и эффективности активируемых мышечных волокон и митохондрий I DARPA Metabolic, 20031.
В соответствии с программой Brain Machine Interface планируется регистрировать, расшифровывать и регулировать образы (так называемые паттерны), возникающие при возбуждении нейронной сети мозга в процессе моторной (мышечной) и сенсорной активизации IRudoIf, 2001; DARPA BMI, 20031. Методика подразумевает, что в боевой обстановке управляющие сигналы человека-оператора (например, сигнал от мозга летчика к мышцам его руки на штурвале) будут подаваться не обычным образом (т.е. через так называемые эфферентные нервные волокна), а непосредственно из мозга. Ожидается, что и Bk 5* .?./. На
США Hf Ill
S і
j
S
J
і і
till !!i!!i 3.1.
США 121
I
1 S S S S X
і S
1
ItJj У! 11 3.2. Исследования по военным нанотехнояогиям в других странах 131
• источники энергии; сплавы, композиты, полимеры, ткани; взрывчатые вещества, пиротехника; самовосстанавливающиеся системы; новые типы оружия (интеллектуальное, автономное, высокоточное); покрытия типа «стеле» и «антистелс» и т.п.; в методы засекречивания и защиты коммуникационных систем; глобальные информационные системы; датчики и детекторы; « вакцины; медицинское обслуживание; лечение, обработка и обеззараживание ран; кремы, защищающие от химического и биологического воздействия; датчики типа «лаборатории-на-чипе» (lab-on-chip) для обнаружения и идентификации химических и биологических агентов.
