Mikrorobot potrafi operować komórkami

Chiński zespół opracował mikrorobota złożonego z wielu różnych materiałów w kształcie ręki. Nowy mikrobot potrafi złapać i przenieść mikroskopijne obiekty, takie jak żywe komórki.

„Kluczową zaletą tej konstrukcji jest to, że każda jej część reaguje na inny sygnał”

.Jak przypominają eksperci z Chińskiej Akademii Nauk, mikroroboty mogą zrewolucjonizować sposób, w jaki wykonuje się różne zadania w najmniejszych skalach – od manipulowania pojedynczymi komórkami po precyzyjne dostarczanie leków wewnątrz ludzkiego organizmu.

Jednak większość istniejących mikrorobotów jest zbudowana z jednego materiału i opiera się na pojedynczym układzie napędowym. Ogranicza to ich zdolność do wykrywania, chwytania, transportowania i uwalniania mikroskopijnych obiektów w złożonych środowiskach. Na łamach „International Journal of Extreme Manufacturing” zespół z Chińskiej Akademii Nauk opisał wielomodułowego mikrorobota, który ma przełamać to ograniczenie.

Wykorzystując femtosekundowy laser do zintegrowania różnych materiałów w skali mikrometrowej, naukowcy stworzyli trójwymiarowego mikrorobota w kształcie dłoni. Urządzenie jest zdolne do chwytania, przenoszenia i uwalniania mikroskopijnych obiektów w sposób, którego nie potrafią osiągnąć systemy wykonane z jednego materiału.

Jedna część mikrorobota działa jak dłoń, a wykonano ją z materiału reagującego na kwasowość. Gdy zmienia się pH otoczenia, „dłoń” otwiera się lub zamyka, podobnie jak palce chwytające jakiś przedmiot. Dzięki temu mikrorobot może łapać i uwalniać bardzo drobne obiekty, takie jak plastikowe kulki o średnicy mniej więcej jednej dziesiątej grubości ludzkiego włosa lub pojedyncze komórki.

„Nasz mikrorobot był również kompatybilny z żywymi komórkami, co jest istotne dla zastosowań medycznych. Dlatego w przyszłości ta technologia może zostać wykorzystana także do zadań takich jak manipulowanie pojedynczymi komórkami, dokładniejsze dostarczanie leków czy przemieszczanie niepożądanych cząstek na poziomie mikroskopowym” – mówi prof. Meiling Zheng, współautorka wynalazku, cytowana w materiałach prasowych.

Kluczową zaletą tej konstrukcji jest to, że każda jej część reaguje na inny sygnał – „dłoń” odpowiada wyłącznie na zmiany pH, natomiast ruchem steruje się tylko za pomocą pól magnetycznych.

Nowy mikrobot ma być niezawodony

.Ponieważ te sygnały nie zakłócają się wzajemnie, mikrorobot może działać w sposób przejrzysty i niezawodny – podkreślają jego twórcy. „Większość mikrorobotów ma trudność z połączeniem precyzyjnego manipulowania z kontrolowanym ruchem” – zwraca uwagę prof. Zheng. „Rozdzielając te funkcje, możemy uzyskać znacznie lepszą kontrolę” – dodaje.

Zespół pokazał również, że magnetyczny moduł napędowy można dodać do innych mikroskopijnych struktur, które pierwotnie były unieruchomione. Oznacza to, że w zdolność ruchu – uzyskiwaną tą samą metodą – da się wyposażyć wiele różnych mikrourządzeń. Co więcej, odpowiednio regulując pole magnetyczne, można jednocześnie prowadzić kilka mikrorobotów, pozwalając im działać zespołowo.

Potencjalne przyszłe obszary zastosowań to nie tylko medycyna, ale też nanotechnologiczna produkcja – twierdzą badacze.

Czy superkomputer może mieć zmysł metafizyczny?

.Co różni myślących ludzi od maszyn AI? Oczywiście tysiąc rożnych okoliczności. Czy między innymi i ta, że my mamy podmiotowość, a one nie? To pytanie intryguje wielu matematyków, informatyków, psychologów, teologów i filozofów – pisze prof. Jacek HOŁÓWKA.

Jednym z głównych zagadnień metafizyki od czasów starożytnych było odróżnienie tego, co konieczne, od tego, co przygodne. Choć nikt nie dysponował ścisłym wyznacznikiem tych dwóch stanów, zakładano, że zachodzą one, są realne i dotyczą „istoty rzeczy”. Tak właśnie, czyli w sposób ugruntowany metafizycznie, pewne jednostki są ludźmi wolnymi, inne niewolnikami. Arystoteles pisał w Polityce: „Ci, którzy w takim stopniu stoją poniżej drugich, w jakim dusza góruje nad ciałem, a człowiek nad zwierzęciem […] (których działalność polega na używaniu sił fizycznych i którzy najwyżej to tylko mogą dać z siebie), ci tedy są z natury niewolnikami, dla których podobnie jak i dla wyżej wymienionych, lepiej jest znajdować się w takiej zależności”. Relikty tego przekonania trwają chyba do dzisiaj, ale niekiedy trwają słusznie. Niemądrze jest w imię równości wmawiać wszystkim dzieciom, że mogą być wirtuozami gry na skrzypcach. Inną sprawą są jednak uprawnienia polityczne. Bezzasadnym zabobonem jest założenie, że pewni ludzie nadają się jedynie do rządzenia, a inni tylko do posłuchu. W okresie scholastycznym podtrzymywano pogląd, że różnice metafizyczne poprawnie rozpoznaje tylko Bóg, gdyż tylko on wie, co musi być (non potest non esse) i co może być lub nie być (potest esse et non esse).

Ten pogląd został przywrócony współczesnej filozofii przez Hilarego Putnama, który w latach 70. XX wieku napisał kilka artykułów dowodzących, że „świat nie jest wyrobem gotowym”. Nie tkwimy tu po, by patrzeć i kiwać głową, tylko także po to, by w jakimś stopniu określić i chronić strukturę istniejącego świata, i w żadnym razie bezmyślnie jej nie niszczyć. Powinniśmy zrozumieć, że wandalizm metafizyczny jest równie odrażający, jak dewastacja ekologiczna. W każdym możliwym świecie woda z konieczności musi mieć skład chemiczny H₂O. Dowolny inny płyn, choćby był równie przezroczysty i równie pozbawiony smaku jak woda, a nawet gdyby był fizycznie i zmysłowo nieodróżnialny od wody, lecz miał inny skład chemiczny niż H₂O, będzie w najlepszym razie jakimś twater, czyli twin-earth-water, a nie water, czyli this-world-water. Woda realnie ma taki skład, jaki jej przypisujemy, i to nie jest żadna konwencja. Konwencją jest wybór słów, które przyjmujemy na określenie pierwiastków mających symbole H i O, ale nie ustalenie, że to, co znamy jako wodę, powstaje z połączenia dwóch gazów, wodoru i tlenu, i nie powstaje w żaden inny sposób. Putnam dodaje, że podobnie jest z molibdenem i aluminium (Mo ma liczbę atomową 42, Al ma liczbę atomową 13) – to też nie może być jeden i ten sam pierwiastek. Dotąd wszystko jest dobrze.

Niestety czasami się zdarza, że dobry autor coś dobrze wyjaśni, ale z rozpędu chce nadać omawianemu stanowisku status poglądu superprzekonującego. Tak się stało z Putnamem, gdy postanowił posłużyć się jeszcze trzecim przykładem. Wyznał, że nie odróżnia wiązów od buków. To jest psychologicznie mało prawdopodobne. A jeśli jest prawdą, to dotyczy innej sprawy – czy rozróżniamy gatunki drzew, gdy się o to wcale nie staramy. Prawdopodobnie nie. Łatwo mylimy co innego: wiązy i graby (elm and hornbeam), bo oba mają latające noski (orzeszki ze skrzydełkami), oraz łatwo mylimy buki, jesiony i klony (beech, ash and maple), które tworzą orzeszki bez skrzydełek. Zatem stanowisko, którego Putnam broni, jest podtrzymywane przez argument, że wiązy i graby są roślinami, które nam się mylą, choć są różne; buki, jesiony i klony też nam się mylą, choć są różne. Przykład Putnama dobrze ilustruje natomiast zupełnie inną tezę. Filozofowie rzadko uczą się biologii z serdecznym zapałem. To jest chyba prawdziwa teza (i niestety mój przypadek ją potwierdza), ale dotyczy zupełnie innej sprawy.

W 1980 roku mogło się wydawać, że zasadniczy porządek w nowożytnej metafizyce zaprowadził Saul Kripke, publikując cykl wykładów pod tytułem Naming and Necessity. Twierdzi w nich, że pewne ustalenia, choć są dokonywane swobodnie, pociągają za sobą konsekwencje obowiązujące koniecznie. Tak się dzieje na przykład z imionami nadawanymi dzieciom. Nie ma imion tymczasowych. W ceremonii religijnej lub świeckiej niemowlę otrzymuje imię, które w intencji instytucji upoważnionych do przeprowadzenia tej ceremonii ma obowiązywać nieodwołalnie. Jeśli tak się nie stanie, to albo instytucja działa samozwańczo i nie powinna nadawać imion, albo społeczeństwo zamierza tolerować w swym życiu publicznym metafizyczny i prawny bałagan.

Z tym wiąże się mój ostatni bardzo ważny przykład, dotyczący konieczności. Proszę sobie wyobrazić, że późnym latem idę przez ogród i nagle od strony klombu z kwiatami słyszę dziwny furkot. To mały dron? Nie. Podchodzę bliżej i widzę dziwną ćmę, która wisi w powietrzu jak koliber i wypija trąbką nektar z kwiatu cynii. Przednie skrzydła ma szare, tylne pomarańczowe, odwłok pasiasty. Od razu rozumiem, że ten zawisak nie może usiąść na kwiecie, bo jest zbyt ciężki. Gdyby przysiadł, kwiat mógłby się zgiąć i owad musiałby pić nektar, wisząc nogami do góry. Tego nie potrafi, więc choć to, że wisi w powietrzu, jest faktem przygodnym. Faktem koniecznym jest to, że tylko tak potrafi się pożywiać. Czytam w Wikipedii, że to jest fruczak gołąbek. Jeśli go spłoszę, szybko odleci, nadal głośno furkocząc. Dowiaduję się też, że zużywa tak wiele energii do latania, iż w ciągu kilku minut temperatura jego ciała podnosi się o kilka stopni. To mu jednak nie szkodzi, jest bardzo energicznym owadem. Tylko jedna rzecz wydaje się niepewna. Czy to jest motyl, czy ćma?

Tekst dostępny na łamach Wszystko co Najważniejsze: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/prof-jacek-holowka-superkomputer-zmysl-metafizyczny/

PAP/MB