Das US-Verteidigungsministerium hat eine einzigartige wissenschaftliche Abteilung DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) - die Agentur für Advanced Defense Research Projects.
Die Wissenschaftler, die hier arbeiten, werden die dunklen Genies des Pentagons genannt, und die Agentur selbst ist die Hauptschmiede revolutionärer Innovationen. Mit einer riesigen Finanzierung (3,2 Milliarden US-Dollar pro Jahr) kann die Agentur jedes Projekt unterstützen - auch wenn es von den Seiten eines Fantasy-Romans abstammt.
Künstliche Soldaten
DARPA wurde 1958 als Reaktion auf den Start des ersten künstlichen Erdsatelliten in der UdSSR gegründet. Das Unternehmen beschäftigt rund 240 Mitarbeiter, von denen jeder Teil eines eigenen kleinen Teams ist und sich mit einem der vielversprechenden Probleme befasst.
Einzelne DARPA-Projekte werden in der Regel in Höhe von 10 bis 40 Millionen Dollar finanziert, ihre Umsetzung wird durchschnittlich für 2-3 Jahre berechnet. Bis zu 10 Auftragnehmerorganisationen und 1-2 Universitäten können an der Arbeit beteiligt sein. Das Gehalt des Projektmanagers beträgt mindestens 130.000 Dollar pro Jahr, das Gehalt eines Forschers - von 90 bis 150.000 Dollar, abhängig von den Aussichten seiner Forschung.
Maultierroboter
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In der Realität können die Löhne der DARPA-Mitarbeiter jedoch mindestens zweimal sicher erhöht werden - durch zusätzliche Prämien und Zuschüsse.
Etwa 5% der Forschung sind streng geheim, Informationen über den Rest werden auf der Website veröffentlicht
Agenturen - damit Wissenschaftler sich mit ihren Themen vertraut machen und ihre Dienste anbieten können.
Im Jahr 2011 gab die Agentur die Eröffnung einer neuen Abteilung bekannt - des Biological Technologies Office. Seine Aufgabe ist es, die Biologie in den Dienst der nationalen Sicherheit zu stellen, bis hin zur Schaffung künstlicher Soldaten.
DARPA-Chef Arathi Prabhakar sagte im Gespräch mit US-Kongressabgeordneten, dass heute die Biologie an der Spitze der Projekte stehe, die die Zukunft der Verteidigungstechnologie repräsentieren.
Was bieten biologische Projekte der geheimen Genies des Pentagon der Welt?
Kreaturen mit einer ewigen Lebensspanne
Eines der von DARPA entwickelten Projekte namens BioDesign ("Bio-Design"). Ziel ist es, lebende und atmungsaktive Kreaturen zu schaffen.
Es wird angenommen, dass solche Organismen ihren Herren völlig gehorsam werden und fast für immer leben können, es sei denn, es wird entschieden, dass es Zeit für sie ist, zu sterben.
Laut DARPA-Führungskräften nutzt das Projekt die neuesten Fortschritte in der Biotechnologie. Es wird betont, dass Zellen eines künstlichen Organismus gegen Alterungs- und Todesprozesse resistent sind (Krebszellen haben ähnliche Eigenschaften).
Informationen über die Schöpfer der Kreatur werden in ihrer DNA aufgezeichnet, dank derer Wissenschaftler hoffen, das Abfangen unsterblicher Organismen durch den Feind zu vermeiden. In gleicher Weise ist geplant, die vollständige Unterordnung künstlicher Wesen umzusetzen - die Abfolge ihrer Handlungen wird auch in der DNA aufgezeichnet.
Für den Fall, dass die Kreatur außer Kontrolle gerät, beabsichtigt DARPA, einen "Zellschalter" bereitzustellen, dessen Wirkung zum sofortigen Tod des Organismus führt. Wie dies umgesetzt werden soll, ist allerdings noch unbekannt.
Um das BioDesign-Projekt zum Erfolg zu führen, wird DARPA 20 Millionen US-Dollar in die synthetische Biologie und 7,5 Millionen US-Dollar in die Genomanalyse und Modifikationsforschung investieren.
Die Prothese ist wie eine normale Hand
Zu den besonderen Aufgaben, die auffallen, gehört die Herstellung von gedankengesteuerten Hand- und Beinprothesen. Wissenschaftler der Johns Hopkins University haben mit Unterstützung von DARPA einen großen Schritt in diesem Bereich getan. Eine der revolutionären Prothesen, das Arm System Gen-Z ("System Bracket der 3. Generation"), wurde bereits vom US-Gesundheitsministerium inspiziert und lizenziert.
Auf der Website der Agentur heißt es, dass solche künstlichen Gliedmaßen der Funktionalität echter menschlicher Hände völlig nahe kommen. Dies wurde durch Fortschritte in der Technologie spezieller Mikroelektroden erleichtert, die in den Kopf implantiert werden und eine Verbindung zwischen dem Nervensystem und künstlichen Körperteilen herstellen.
Wissenschaftler arbeiten derzeit daran, dass die Prothese nicht nur vom Gehirn gesteuert wird, sondern auch Signale an das Nervensystem selbst sendet, wodurch ein Gefühl für echte körperliche Funktionsfähigkeit entsteht.
Darüber hinaus ist dies alles andere als das erste Projekt, bei dem künstliche Gliedmaßen so nah wie möglich an der Gegenwart hergestellt werden. Insbesondere gibt es bereits Prothesen, deren Befehle durch elektrische Signale über die Muskeln übertragen werden. Die Erfahrung von Wissenschaftlern an der Universität von Pittsburgh mit Makaken ist ebenfalls bekannt, die mentale Befehle an eine mechanische Hand senden, die Bananen für sie schält.
Die grundlegende Neuheit der Prothese, die von Wissenschaftlern der Johns Hopkins University entwickelt wurde, besteht darin, dass zum ersten Mal eine neuronale Schnittstelle in das menschliche Gehirn implantiert wurde. DARPA stellte 34,5 Mio. USD für die Umsetzung des Projekts bereit.
Fünf Freiwillige testeten Prothesen mit einem Gewicht von etwa 9 Pfund, ungefähr so viel wie eine normale menschliche Hand. Die Prothese hat 22 Freiheitsgrade, einschließlich unabhängiger Bewegungen jedes Fingers und insbesondere einiger Rückmeldungen - separate Berührungsfunktionen.
Wissenschaftler des California Institute of Technology und der University of Pittsburgh unterstützen diese Forschung, indem sie Mikrokreise mit Elektroden herstellen, die kleinen Haaren ähneln - mit dem Ziel, ihr Leben erheblich zu verlängern, ohne das Patienten dazu verdammt sind, sich regelmäßig ernsthaften Risiken einer regelmäßigen Gehirnoperation auszusetzen.
Knochenfusionskitt
Ein weiteres Ziel der DARPA-Forschung ist die Schaffung künstlicher, aber lebender Materialien wie Kitt oder Kitt zur Behandlung von Knochenbrüchen. Nachdem die Fusion von Knochengewebe mit offenen Frakturen lange dauert, benötigt der Patient häufig zahlreiche Operationen und eine Langzeitbehandlung.
DARPA hat ein Programm namens Fracture Putty gestartet, bei dem Forscher ein aktives Material herstellen, das bei Anwendung auf oder um eine offene Fraktur innerhalb weniger Tage die knochentragenden Eigenschaften wiederherstellt.
Es bildet eine Art knochenähnliche Struktur, und wenn die Fraktur heilt, zerfällt es in harmlose resorbierbare Produkte.
Wenn das Experiment erfolgreich ist, wird der Knochenheilungsprozess drastisch reduziert. Zwar müssen Wissenschaftler im Rahmen des Projekts eine Reihe von technologischen Problemen lösen. Beispielsweise müssen neue resorbierbare Klebstoffe hergestellt werden, die die gleichen mechanischen Eigenschaften wie Knochengewebe aufweisen - sowie Biomaterialien, die eine knochenartige innere Struktur erzeugen.
Eine Welt ohne Krankheit
Das vielleicht ehrgeizigste Projekt der DARPA-Agentur hängt jedoch mit dem Wunsch zusammen, Infektionskrankheiten vollständig auszurotten. Laut US-Statistik sind 44% aller registrierten Krankheitserreger RNA-Viren (dh ihre genetische Information wird in Ribonukleinsäuremolekülen kodiert, die in den Zellen aller lebenden Organismen gefunden werden).
Insbesondere Influenza- und Hepatitis-Viren sind RNA-Viren. Sie zeichnen sich durch hohe Mutationsraten und die Fähigkeit zur Anpassung an sich ändernde Umgebungen aus, wie dies bei der H1N1-Pandemie (Schweinegrippe) 2009 der Fall war. Aber die Hauptsache ist, dass selbst die stärksten Antibiotika im Kampf gegen sie unbrauchbar werden, da Infektionen gelernt haben, sich schnell an sie anzupassen.
Das Prophecy-Programm untersucht die Entwicklung von Viren. Das ultimative Ziel ist die Entwicklung von Medikamenten zur Bekämpfung von Krankheiten, die die Menschheit in Zukunft bedrohen könnten. Bereits mehrere Laboratorien beschäftigen sich auf Anweisung der Agentur mit der Züchtung von Viren und der Diagnose ihrer Mutationen.
Exoskelett
Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass es auf der Grundlage dieser Daten sehr bald möglich sein wird, genau vorherzusagen, in welche Richtung sich diese oder jene häufige Krankheit entwickeln wird - und die rechtzeitige Freisetzung von Arzneimitteln zur Bekämpfung dieser Krankheit wird die Ausbreitung der Krankheit verhindern.
Dies ist natürlich nur ein kleiner Teil der biologischen Forschung von DARPA. Es wurden bereits Chemikalien getestet, die, wenn sie ohne Operation in den Körper injiziert werden, innere Wunden und Blutungen heilen.
Es gibt ein Projekt, dessen Entwicklung es Menschen mit Sehbehinderungen ermöglichen wird, ein Auto zu fahren - mit elektronischen Sensoren, die in Handschuhen montiert sind. Es wird ein flexibler und leichter Stützanzug entwickelt, der Verletzungen bei jeder Art von Aktivität vollständig beseitigt.
Fast alle revolutionären Technologien der geheimen Genies des Pentagon sehen zunächst unglaublich aus. Ihre erfolgreiche Umsetzung kann jedoch das Leben der Menschheit in Zukunft völlig verändern.
Nikolay MIKHAILOV
