Βιολογία και Τεχνολογία: Όταν δύο κόσμοι συγκλίνουν

Βιολογία και Τεχνολογία: Όταν δύο κόσμοι συγκλίνουν

Του Γιάννη Παλιούρη

Τι σχέση μπορεί να έχει το μιτοχονδριακό DNA και η αποθήκευση δεδομένων; Ο προγραμματισμός και η αθηρωματική πλάκα των αρτηριών; Ή μικροσκοπικές νανοδομές και η καταπολέμηση του καρκίνου; Πριν βιαστούμε να απαντήσουμε καμία θα πρέπει να δούμε προσεκτικά τις εξελίξεις που λαμβάνουν χώρα στις επιστήμες της βιολογίας και της τεχνολογίας, γενικότερα. Εξελίξεις που επιτρέπουν τη σύγκλιση δύο έως σήμερα διαφορετικών κόσμων και δημιουργούν ελπίδες για εφαρμογές που θα καθορίσουν το αύριο.

Το μεγαλύτερο, ίσως, επίτευγμα από αυτή τη σύγκλιση ήρθε από τις ΗΠΑ, όπου βιολόγοι και ειδικοί της ρομποτικής ανακοίνωσαν τη δημιουργία μικροσκοπικών ζωντανών μηχανών, ένα είδος βιολογικού ρομπότ που μπορεί να προγραμματιστεί για να κάνει διάφορες εργασίες, από το να μεταφέρει φάρμακα μέσα στο σώμα μέχρι να καθαρίζει τοξικά απόβλητα στο περιβάλλον.

Τα xenobots, όπως ονομάστηκαν, δημιουργήθηκαν από ζωντανά κύτταρα που ελήφθησαν από έμβρυα βατράχων, σχεδιάστηκαν σε υπερυπολογιστή και στη συνέχεια συναρμολογήθηκαν σε τελείως νέες μορφές ζωής μήκους μερικών χιλιοστών. Μπορούν να κινηθούν μόνα τους προς ένα στόχο και να αυτοθεραπευθούν μετά από ένα κόψιμο.

Την ίδια στιγμή μπορεί η τεχνολογία υπολογιστικών συστημάτων που στηρίζονται στο spin (spintronics) να μην είναι ευρέως γνωστή είναι, όμως, πολλά υποσχόμενη. Η ιδιοστροφορμή ή spin είναι μια θεμελιώδης ιδιότητα των στοιχειωδών σωματιδίων της ύλης με πολλές εφαρμογές στις σύγχρονες τεχνολογίες και την επεξεργασία της πληροφορίας. Τα spintronics, εκμεταλλεύονται ιδιότητες του σπιν - αντί του ηλεκτρικού φορτίου ή σε συνδυασμό με αυτό – προσφέροντας σε ηλεκτρονικές συσκευές δυνατότητες όπως η αποθήκευση και μεταφορά πληροφορίας αλλά και κβαντικού υπολογισμού. Πρόσφατα, χημικοί και φυσικοί στο πανεπιστήμιο του Κιέλου ένωσαν τις δυνάμεις τους με συναδέλφους από τη Γαλλία και την Ελβετία για τη δημιουργία ενός μονού μοριακού διακόπτη spin. Ουσιαστικά πρόκειται για μοριακή διάταξη ικανή να φέρει εις πέρας υπολογισμούς με μεγαλύτερες ταχύτητες σε σύγκριση με τους συμβατικούς υπολογιστές.

Επίσης, πριν από λίγους μήνες ερευνητές του πανεπιστημίου Purdue στην Ιντιάνα δημιούργησαν τεχνητές επιφάνειες που λειτουργούν ως μοριακής κλίμακας διατάξεις για υπολογιστές νέας γενιάς, αντιγράφοντας μοτίβα από βιολογικές κυτταρικές μεμβράνες.

Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι λωρίδες λιπιδίων -λιποδιαλυτά μόρια που απαντώνται στους ζωντανούς οργανισμούς- μπορούν να αποσυσκευάζουν και να διατάσσουν με εκπληκτική ακρίβεια εύκαμπτα νανοσύρματα χρυσού με διάμετρο μόλις 2 nm. Η πραγματική έκπληξη ήταν η σημασία του νερού -ακόμα και με τη μορφή υγρασίας στον αέρα- το οποίο πυροδοτούσε τη δημιουργία της νανοδιάταξης.

Τι σημαίνει αυτό στην πράξη. Πως μια απλή, βιολογική διαδικασία χειραγωγήθηκε ώστε να δημιουργεί κατά παραγγελία δομές ασύλληπτα μικρότερες από αυτές που μπορούμε να δημιουργήσουμε με τις πιο προηγμένες τεχνικές «εκτύπωσης» τσιπ.

Τα παραπάνω ίσως φαντάζουν σαν επιστημονική φαντασία, αλλά η αλήθεια είναι ότι παντού στον κόσμο βρίσκεται μια έκρηξη ερευνητικών δραστηριοτήτων που καταργεί τα άλλοτε σκληρά σύνορα μεταξύ τεχνολογίας και βιολογίας.

Οι επιπτώσεις της σύγκλισης αυτής είναι δύσκολο να ανιχνευθούν σήμερα, αφού μόλις αρχίσαμε να «τσαλαβουτάμε» σε έναν ωκεανό επιστημονικών δυνατοτήτων. Μπορεί, λοιπόν, το μέλλον να μην είναι τόσο «ηλεκτρονικό», όσο φοβόμαστε. Μπορεί να πατήσει πάνω στα καλύτερα «στοιχεία» δύο διαφορετικών κόσμων. Εκτός, βέβαια, αν οι ανησυχίες που αναδύονται αποτελέσουν τροχοπέδη. Μπορούμε άραγε να διαχειριστούμε την ευθύνη και την ισχύ που συνοδεύει η δημιουργία ενός βιολογικού ρομπότ; Αυτό, όμως, είναι από μόνο του ένα άλλο, τεράστιο κεφάλαιο της σύγχρονης εποχής, που ακούει στο όνομα «βιοηθική».