200.000 hartcellen van een rat, een goudplaatje en een voedingsoplossing met glucose en zuurstof bleek alles wat nodig was om een cyborg-rog te maken.
Cyborg rog
Roggen, een van de alleroudste groepen vissen, bewegen zich erg energiezuinig door water. Hun vinnen bewegen ze in golven, waardoor ze zich vooruit duwen. Dit maakt voor roggen zwemmen energiezuiniger dan andere vissen. Als je een zwemmende robot bouwt die zuinig omspringt met zijn enrgiebron, wil je dus een rog-achtig model.
De cyber rog, een cyborg van cellen uit een rattenhart en een goudskelet.
Sung-Jin Park van Harvard University en collega’s in de VS en Zuid Korea bekleedden een frame van goudfolie en siliconenrubber met 200.000 hartcellen en flexibel ondersteunend materiaal. De hartcellen plaatsten ze in een zigzagpatroon. Enkele hartcellen zijn genetisch gemanipuleerd, waardoor ze gevoelig worden voor licht van bepaalde golflengten. De golflengten in kwestie verschilden voor de linkerhelft en rechterhelft. Hartweefsel verschilt van normaal spierweefsel, omdat hartspiercellen samentrekkingen doorgeven aan andere spiercellen. Oftewel: de pulserende bewegingen van een hart manifesteren zich als samentrekkingen van de ‘vinnen’. Deze plaatsten ze in een voedingsoplossing.
Light-guided Biohybrid Robotic Ray
Besturen met licht
Opmerkelijk aan de robot is dat deze met licht op afstand bestuurd kan worden. De ‘vleugels’ bewegen onafhankelijk van elkaar. Door de pulssnelheid van de twee kleuren licht te manipuleren, gaan deze vleugels sneller of juist langzamer bewegen. Op die manier beweegt de rog met de klok mee of juist tegen de klok in. De besturing bleek effectief en nauwkeurig genoeg om de cyborg-rog door een parcours vol obstakels te besturen.
Pas na zes dagen begon de zwemsnelheid onder tachtig procent van de oorspronkelijke snelheid te dalen.
In Science staat een uitgebreid artikel. Paywall, maar sci-hub. Nuf said. Betekent dit het begin van een nieuwe klasse biologische robots?
Wat is nu precies een cyborg? En zijn we in feite niet al een beetje een cyborg?
Wat zijn de kaders van een cyborg, en zijn we dat nu al niet een beetje?
Als we het merendeel van de films uit het science fiction genre mogen geloven, is de scheidslijn tussen mens en cyborg overduidelijk. Is iemand half robot met nog uit organisch materiaal bestaande hersenen, dan behoort diegene tot de categorie cyborg. Simpel. Enkel vanuit een filosofisch standpunt gezien, lopen we er nu al bijna allemaal als cyborgs bij, hiermee bedoel ik niet de pacemaker van tante Inie, het houten been van Peter Stuyvesant of de prothetische voet van de in Irak gewond geraakte achterbuurman. Ik bedoel de smartphone.
Hoewel spraakverwarring kan ontstaan over de vraag, of het wel of niet een essentiële levensbehoefte betreft, zeker bij de jeugd, kan ik u verzekeren dat dit niet het geval is. Op een lichte paniek aanval of hyperventilatie na, kan er medisch gezien niets met je gebeuren wanneer men zich niet binnen het handbereik van de telefoon bevindt. Ondanks dit bovenstaande als algemene kennis gezien mag worden, houdt de meerderheid van de westerse wereld zijn of haar mobiel krampachtig vast alsof het van levensbelang is.
Dit verschijnsel valt goed te verklaren. De telefoon is immers geëvolueerd tot een verlengstuk van onszelf. Men verleent identiteit aan de telefoon, wie ben je, tel je mee, hoeveel Facebook vrienden heb je, hoeveel volgers op Twitter? Een on demand entertainment systeem met spelletjes, sociale controle, informatie, herinneringen, en dit alles 24/7 beschikbaar, mits je je batterijmanagement goed onder controle hebt.
Terug naar de cyborgs
In feite zijn wij de eerste bèta versie van de toekomstige cyborgs. We hebben een extern uitbreidbaar geheugen, nagenoeg alle kennis van de mensheid per direct beschikbaar, we kunnen andere cyborgs live met ons mee laten kijken (d.m.v. Facetime), we delen onze locatie zodat de andere cyborgs weten waar we ons bevinden, of om gewoon simpel de primaire emotie van jaloezie op te wekken. Rekenen, grammatica, en nagenoeg alle middelbare school kwaliteiten worden overgenomen door en vergemakkelijkt door onze externe vriend en raken zodanig steeds meer in de vergetelheid totdat ze helemaal zijn verdwenen. Daarmee zijn we dus afhankelijk van onze mobiele vriend en de laatste fase van het cyborg zijn ingeslagen.
Cyborgs vormen de samensmelting van mens en machine. Bron: Youtube still
Een cyborg (van het Engelse cybernetic organism oftewel cybernetisch organisme) is de fysieke samensmelting van mens en machine.
Voorbeelden van cyborgs zijn de Borg uit de Star Trek-serie, Bionic Woman, voor de wat oudere lezertjes De Man van Zes Miljoen en De Vrouw van Zes Miljoen, televisieseries uit de jarne zeventig. De cyborg in deze series zou men ook bionische mensen kunnen noemen. In de sciencefiction-filmreeks The Terminator is het personage de Terminator gebaseerd op een robot met menselijk weefsel als bekleding, technisch gesproken niet een cyborg.
De Amerikaanse feministische bioloog, filosoof en socioloog Donna Haraway houdt in haar essay A Cyborg Manifesto uit 1985, een pleidooi voor de afschaffing van de rigide grenzen tussen mensen en dieren, organismen en machines, mannen en vrouwen. Volgens haar opvattingen van het begrip cyborg zijn veel mensen die nu op aarde rondlopen in feite al cyborgs; iemand die hulpmiddelen als een pacemaker en een hoorapparaat heeft, voldoet al aan de voorwaarde cyborg.
Een van de eerste menselijke cyborgs is Britse professor Kevin Warwick, hoogleraar cybernetica aan de Universiteit van Reading. Samen met zijn team is hij erin geslaagd om van zichzelf een populaire cyborg te maken. Warwick was ook het brein achter Cybot, een robotje dat men bij het magazine Real Robots kon krijgen.
Volgens de officiële definitie moeten we wachten totdat er een fysieke samensmelting tussen mens en machine plaatsvindt, (wat mijner inziens niet nog erg lang op zich laat wachten) maar heeft de mobiele telefoon al een dusdanige sterke positie ingenomen in onze mentale beleving dat een smartphone-verslaafde evengoed als cyborg gerekend mag worden.
Ons lichaam is nogal onderhoudsgevoelig, takelt af en toe overmaat van ramp is het nauwelijks te repareren. Helemaal vervelend: ook al leven we nog zo gezond, na zeventig, negentig of voor een enkele geluksvogel 120 jaar houdt ons lichaam er mee op. Geen wonder dat visionairen nadenken over oplossingen. Deze bevinden zich in drie hoofdgroepen: organen vervangen, genetica en cybernetische organismen. Hoe ziet de opvolger van homo sapiens er uit?
Betere transplantatieorganen
In de voorbije eeuw zijn wetenschappers er met veel moeite in geslaagd om transplantaties uit te voren van een overleden of ‘samaritaanse’ donor naar een acceptor. Alhoewel donororganen, bijvoorbeeld een donornier bij lijders aan een ernstige nierziekte, de levensverwachting met tientallen jaren kunnen verlengen, is orgaandonatie letterlijk slechts een lapmiddel. Er is een schreeuwend tekort aan orgaandonoren en omdat het om lichaamsvreemd weefsel gaat, moeten patiënten met donororganen vaak zware en gevaarlijke medicijnen slikken om hun immuunsysteem te onderdrukken.
In feite zijn patiënten met donororganen moderne Monsters van Frankenstein.
Een eerste stap is dus donororganen kweken in een lab uit lichaamcellen van een patiënt. Hiermee voorkom je immuunreacties en ben je ook af van de mensonterende wachtlijsten. Bij steeds meer organen lukt dat. Een volgende stap is het vervangen van donororganen door betere, kunstmatige organen.
Veel van onze organen zijn hapsnap geëvolueerd. Zo loopt de zenuw die het netvlies verbindt met de hersenen, voor het netvlies langs: de reden dat we een blinde vlek hebben (bij octopussen is dat beter geregeld).
Onze lever en nieren hebben maar een beperkte filtercapaciteit. En zou het niet handig zijn als we een ingebouwd systeem zouden hebben om ons bloedvatenstelsel aderverkalkingsvrij te houden? UV en infraroodstraling zien? Zo goed kunnen horen als een vleermuis of ruiken als een haai? Onthouden en rekenen als een computer? Een vreemde taal leren in een half uur? En vervelende herinneringen op commando wissen? Nu we toch bezig zijn: een paar kieuwen. Of een ontbijtje overslaan en je door de zon laten voeden. Zo sterk worden als een superheld. Deze kunstmatige organen kunnen zowel biologisch als mechanisch zijn.
Het menselijk DNA verbeteren
Elke reparatie aan het lichaam is lapwerk, als we het ontwerp zelf niet verbeteren. De eigenschappen van ons lichaam (het fenotype) worden voor een heel groot deel bepaald door het DNA, ons erfelijk materiaal. Willen we ‘de menselijke conditie’ structureel verbeteren, dan ontkomen we er niet aan, ingrepen te plegen in ons erfelijk materiaal.
Gentherapie. M.b.v. een adenovirus wordt gezond DNA in zieke cellen ingebouwd.
Het begrip eugenetica is besmet sinds de nazi’s Europa in het verderf stortten met hun rampzalige rassenfilosofie. In de vroeg-twintigste eeuw waren er invloedrijke eugenetische verenigingen die de theorieën van Mendel wilden toepassen om het menselijk ras te verbeteren. In het beruchte Lebensbornprogramma lieten overtuigde vrouwelijke nazi’s zich bezwangeren door SS-ers om een arisch superras ter wereld te brengen.
Zwakzinnigen, etnische minderheden en als ‘randfiguren’ betitelde mensen werden vaak in het geniep gesteriliseerd. In landen als Zweden ging dit tot in de jaren tachtig door.
De techniek is nu verder en we hoeven niet meer onze toevlucht te zoeken tot dit soort onethische en enge methoden. Met DNA-recombinant gentherapie kunnen we erfelijke ziekten als de Ziekte van Huntington permanent genezen. Als de gentherapie wordt toegepast in het hele lichaam van de patiënt, betekent dat ook zijn of haar nakomelingen de ziekte niet meer erven. Ook kunnen we mensen bijvoorbeeld slimmer, gezonder of gelukkiger maken dan nu en er voor zorgen dat hun levensduur langer wordt. Sommige mensen gaan al op hun zestigste dood, hoe gezond ze ook leven. Jeanne-Louise Calment, die in haar jeugd nog Van Gogh heeft gezien haalde de 122 in goede gezondheid. Waarschijnlijk kunnen we door aan genen te knutselen de levensduur flink opkrikken.Er zijn op dit punt enorm veel ethische dilemma’s.
Nog verder gaat het om het hele menselijke lichaam te herontwerpen. We zijn in feite een soort voor het landleven omgebouwde vis. De vraag is of dit nu echt de slimste manier is om een mens te laten ontstaan. Waarom hebben we bijvoorbeeld geen twee harten? Een backup van ons brein? Dat staartbeen en die suffe blindedarm kunnen er ook wel uit.
Mens wordt robot
Uiteindelijk blijf je zelfs met het “beste” genetische materiaal met biologische beperkingen zitten. Ons lichaam wordt gevormd aan de hand van een soort lang recept. Hoewel op veel punten planten en dieren opmerkelijk goed presteren – denk aan de supersterke spinnendraden, de effectieve zweepstaarten van eencelligen of de indrukwekkende capaciteiten van het menselijk brein – we zitten nog steeds vast aan de beperkingen van eiwitten, vetten en koolhydraten. Door evolutie kan bijvoorbeeld geen biologische kernreactor ontstaan omdat er geen biologische materialen zijn die bestand zijn tegen zoveel radioactiviteit.
Robots hebben geen last van verkoudheid. In principe gaan ze bijna eeuwig mee.
Kortom: willen we echt tienduizenden jaren kunnen leven, dan zullen we over moeten stappen op techniek. Ons belangrijkste deel, ons brein, kan als hardware of software worden overgenomen door een voldoend snelle computer die Turingcompleet is. De architectuur zal dan wel heel anders moeten zijn van die van de huidige generatie computers, niet één rekenchip dus maar miljarden. We leven dan niet meer op voedsel, maar op bijvoorbeeld elektriciteit uit een minireactor in ons lichaam. Asteroïdesurfen, een frisse duik in de methaanmeren van Titan en dan een douche onder de stikstofgeisers van Triton is dan een fluitje van een cent.
Misschien dat we daarom zo weinig sporen van aliens zien. Wie weet hebben ze zich wel zo goed aangepast aan het bestaan als ruimtebewoners, dat ze geen ruimtestations meer hoeven te bouwen en planeten hoeven te terraformeren.
