Aгентство DARPA

В структуре Министерства обороны США есть уникальное научное подразделение DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) - Агентство передовых оборонных исследовательских проектов.

Работающих здесь ученых называют темными гениями Пентагона, а само агентство - главной кузницей революционных инноваций. Обладая огромным (3,2 миллиарда долларов в год) финансированием, агентство способно поддержать любой проект - даже если он кажется сошедшим со страниц фантастического романа.

Искусственные солдаты

Агентство DARPA было основано в 1958 году в ответ на запуск в СССР первого искусственного спутника Земли. Его штат насчитывает около 240 сотрудников, каждый из которых работает в составе своей небольшой команды и занимается одной из перспективных проблем.

Отдельные проекты DARPA, как правило, финансируются в объеме от 10 до 40 миллионов долларов, их реализация рассчитана в среднем на 2-3 года. К работе могут привлекаться до 10 организаций-подрядчиков и 1-2 университета. Заработная плата руководителя проекта составляет не менее 130 тысяч долларов в год, научного сотрудника - от 90 до 150 тысяч долларов, в зависимости от перспективности его исследований.

Но на деле оплату труда работников DARPA можно смело увеличивать по крайней мере вдвое - за счет дополнительных премий и грантов.

Примерно 5% исследований являются совершенно секретными, информация об остальных размещается на сайте

Роботы-мулы

агентства - с тем чтобы ученые могли ознакомиться с их тематикой и предложить свои услуги.

В 2011 году агентство объявило об открытии нового подразделения -Управления по развитию биотехнологий (Biological Technologies Office). Его задача - поставить биологию на службу национальной безопасности вплоть до создания искусственных солдат.

Руководитель DARPA Арати Прабхакар, выступая перед американскими конгрессменами, заявила, что в наши дни именно биология занимает передовое место в проектах, представляющих будущее оборонных технологий.

Что же предлагают миру биологические проекты засекреченных гениев Пентагона?

Существа с вечным сроком жизни

Один из проектов, разрабатываемых DARPA, получил название BioDesign («Био-дизайн»), Его цель - создать живые и способные дышать существа.

Предполагается, что такие организмы станут полностью подчиняться своим хозяевам и смогут жить практически вечно, если только не будет принято решение, что им пора умереть.

По заявлению руководителей DARPA, в проекте задействованы последние достижения биотехнологий. Подчеркивается, что клетки искусственного организма будут обладать сопротивляемостью процессам старения и смерти (подобными свойствами обладают раковые клетки).

Информация о создателях существа будет записана в его ДНК, благодаря чему ученые надеются избежать перехвата бессмертных организмов противником. Таким же образом планируется реализовать полное подчинение искусственных существ - последовательность их действий также будет записываться в ДНК.

На случай, если существо выйдет из-под контроля, DARPA намерено предусмотреть «клеточный выключатель», действие которого приведет к немедленной смерти организма. Правда, каким образом это планируется реализовать, пока неизвестно.

Чтобы проект BioDesign увенчался успехом, DARPA намерено вложить 20 миллионов долларов в развитие синтетической биологии и 7,5 миллиона - в исследования по анализу и изменению геномов.

Протез как обычная рука

Среди конкретных задач выделяется создание контролируемых разумом протезов рук и ног. Ученые из Университета Джонса Хопкинса при поддержке DARPA сделали огромный шаг в этой области. Один из революционных протезов, названный Arm System Gen-З («Системный кронштейн 3-го поколения»), уже обследован и лицензирован Управлением по санитарному надзору США.

На сайте ведомства сказано, что подобные искусственные конечности полностью приблизились к функциональности настоящих человеческих рук. Этому способствовали достижения в сфере технологий особых микроэлектродов, которые вживляются в голову и обеспечивают связь нервной системы и искусственных частей тела.

В настоящее время ученые работают над тем, чтобы протез не только контролировался мозгом, но и сам посылал сигналы нервной системе, вызывая ощущение подлинного физического функционирования.

Причем это далеко не первый проект по созданию искусственных конечностей, максимально приближенных к настоящим. В частности, уже существуют протезы, команды на которые передаются электрическими сигналами через мышцы. Известен и опыт ученых Питтсбургского университета с макаками, посылавшими мысленные команды механической руке, которая очищала для них бананы.

Принципиальная новизна протеза, созданного учеными Университета Джонса Хопкинса, заключается в том, что впервые в мозг человека был имплантирован нейронный интерфейс. На реализацию проекта DARPA выделило 34,5 миллиона долларов.

Пять добровольцев испытывали протезы, весящие около девяти фунтов, то есть примерно столько же, сколько обычная человеческая рука. Протез обладает 22 степенями свободы, включая независимые движения каждого пальца, и некоторой обратной связью, в частности - отдельными функциями осязания.

Ученые из Калифорнийского технологического института и Питтсбургского университета, поддерживая эти исследования, создают микросхемы с электродами, напоминающими небольшие волоски, - с задачей значительно увеличить срок их службы, без чего пациенты обречены регулярно подвергать себя серьезному риску периодических операций на головном мозге.

Замазка для сращивания костей

Еще одна цель исследований DARPA -создать искусственные, но при этом живые материалы, такие как замазка или шпаклевка для лечения переломов костей. Ведь сращивание костных тканей при открытых переломах происходит долго, пациенту часто требуются многочисленные операции и длительное лечение.

DARPA запустило программу под названием Fracture Putty («Шпаклевка для перелома»), в рамках которой исследователи занимаются созданием активного материала, который при нанесении на открытый перелом или вокруг него восстанавливает несущие свойства кости уже через несколько дней.

Он создает некую структуру, подобную костной, а когда перелом срастается, разлагается на безвредные рассасывающиеся продукты.

Если эксперимент окажется успешным, процесс заживления костных тканей резко сократится. Правда, в рамках проекта ученым предстоит решить целый ряд технологических вопросов. К примеру, предстоит создать новые рассасывающиеся клейкие вещества, которые будут обладать такими же механическими свойствами, как костные ткани, - а также разработать биоматериалы, которые создают костеподобную внутреннюю структуру.

Мир без болезней

Но, пожалуй, самый амбиционный проект агентства DARPA связан с желанием полностью искоренить инфекционные заболевания. По данным статистики США, из всех зарегистрированных патогенов 44% являются РНК-вирусами (то есть их генетическая информация закодирована в молекулах рибонуклеиновой кислоты, которые содержатся в клетках всех живых организмов).

В частности, к РНК-вирусам относятся вирусы гриппа и гепатита. Они характеризуются высокой частотой мутаций и способностью адаптироваться к изменяющейся среде, как это произошло в случае пандемии вируса H1N1 («свиной грипп») в 2009 году. Но главное - в борьбе с ними становятся бесполезными даже самые сильные антибиотики, поскольку инфекции научились быстро приспосабливаться к ним.

В рамках программы Prophecy («Пророчество») изучается эволюция вирусов. Конечная цель - создание лекарственных препаратов для борьбы с болезнями, которые могут угрожать человечеству в будущем. Уже несколько лабораторий по заданию агентства занимаются разведением вирусов и диагностикой их мутации.

Экзоскелет

Ученые уверены, что на основе этих данных совсем скоро можно будет точно предсказывать, в каком направлении станет эволюционировать то или иное распространенное заболевание, - и своевременный выпуск лекарств для борьбы с ним позволит избежать распространения болезни.

Это, конечно, лишь малая часть биологических исследований агентства DARPA. Уже испытаны химические вещества, которые при введении в организм без оперативного вмешательства залечивают внутренние раны и кровотечения.

Существует проект, разработка которого позволит людям, лишенным зрения, управлять автомобилем - с помощью электронных сенсоров, вмонтированных в перчатки. Идет разработка гибкого и легкого поддерживающего костюма, полностью исключающего травматизм при любых видах деятельности.

Почти все революционные технологии засекреченных гениев Пентагона поначалу выглядят невероятными. Но их успешная реализация может полностью изменить жизнь человечества в будущем.

Николай МИХАЙЛОВ