Het Bloedonderzoek Super Verkoop van de het levensuitbreiding

Het Tijdschrift van de het levensuitbreiding

LE Tijdschrift Oktober 2000

OVERZICHT

beeldEen gift van de Toekomst

Een overzicht van Nanomedicine, Volume 1: Basismogelijkheden, door Robert A. Freitas Jr.


Nanomedicine is een eindeloos indrukwekkend en uniek belangrijk boek. Als Principia van Newton en Nanosystems van Drexler, bevindt het zich aangezien een teller tussen dat alles vóór is gekomen, en dat alles zal in de toekomst komen. Want het effectief een blauwdruk voor het toekomstig-hoofdzakelijk geheel toekomstig-van gezondheid, levensduur en geneeskunde is. Het is helemaal geen voorspelling-voorspellingen is algemeen bekend moeilijk-maar is in plaats daarvan een techniekschets van wat voor geneeskunde op de wetten van fysica en chemie wordt gebaseerd mogelijk zal zijn, wanneer mensdom alles kan doen verenigbaar met die wetten van fysica die. Ondanks zijn nadruk op de uiteindelijke toekomst van geneeskunde, is Nanomedicine relevant voor bijna vandaag en nu levend iedereen, in menig opzicht. Het kan veel leven redden, en het zal zeker veel meer opheffen. Het is, in zekere zin, een gift van de toekomst aan die van ons die in het heden leven.

Het boek is in een keer zeer gemakkelijk en zeer moeilijk te verklaren en te begrijpen. Het wordt uitstekend geschreven en, en is over elementaire thema's van het leven en de verovering van dood, ziekte, ongemak en uiteindelijk zelfs ongenoegen, bij de handen van technologie voorgesteld. Maar geen zuivere eenvoudige verklaring kan de wankelende diepte van het boek, de ontzagwekkende beurs die het hebben geproduceerd, en relentlessness vervoeren waarmee Freitas zijn onderwerp heeft nagestreefd. Als u het volledige verhaal wilt, zult u het boek moeten lezen.

Om bij het begin te beginnen, is Nanomedicine over enkel dat: nanomedicine. Freitas bepaalt minstens tweemaal nanomedicine. Op pagina twee, zegt hij „Nanomedicine ruim als uitvoerige controle, controle, bouw, reparatie, defensie en verbetering van alle menselijke biologische systemen kan worden gedefinieerd, die van het moleculaire niveau werken, gebruikend gebouwde nanodevices en nanostructures.“ Later, geeft hij de „breedste mogelijke conceptie van nanomedicine“ als „wetenschap en technologie van het diagnostiseren van, het behandelen van en het verhinderen van ziekte en traumatische verwonding, van het verlichten van pijn, en van het bewaren van en het verbeteren van menselijke gezondheden, gebruik makend van moleculaire hulpmiddelen en moleculaire kennis van het menselijke lichaam.“ Verschillend verklaard, neemt van hij nota, op pagina 17, dat is wat komt een „moleculaire technologic geneeskunde waarin de moleculaire bekende basis van het leven, tegen die tijd, wordt gemanipuleerd om specifieke gewenste resultaten te veroorzaken,“ en dat „in de komende eeuw, de belangrijkste [sic] nadruk van medische wetenschap naar medische techniek zal verschuiven. Nanomedicine zal het ontwerpen van en de bouw van een enorme proliferatie van ongelooflijk doeltreffende moleculaire apparaten, en dan het opstellen van deze apparaten in patiënten impliceren om een ononderbroken staat van menselijke gezondheid te vestigen en te handhaven.“

om te begrijpen welke Freitas door „gezondheid,“ betekent wij draaien aan de definitie van Freitas van ziekte. Typisch, verklaart Freitas niet alleen terloops dat de ziekte dergelijk-en-zulke is. In plaats daarvan, beschrijft hij niet minder dan acht eerder-voorgestelde definities van ziekte, volledig met een grafische illustratie van adviezen in verband met wat een ziekte vormt, alvorens zijn eigen definitie voor te stellen, het „volitional normatieve model“ van ziekte. Hoofdzakelijk, in de era van nanomedicine, is de ziekte het nalaten om het optimale functioneren te bereiken, en het optimale functioneren wordt bepaald door de wensen van de patiënt. Met andere woorden, is de ideale gezondheid wat er ook de patiënt het wil zijn. Nanomedicine, Freitas vertelt ons, wordt belast met de plicht van het maken van de wensen van de patiënt, wat er ook zij kunnen zijn, waar komt. Dit begint bij de mogelijkheden te laten doorschemeren voor nanomedicine worden ontworpen die. Hoofdzakelijk, zal nanomedicine dat, als een bepaald individu aan wil, hij of zij verder dan gezond het zijn kan gaan, en kan van de voorwaarden om vrij te zijn genieten van het verouderen betekenen, vrij van kwetsbaarheid om vele traumatische gebeurtenissen die vandaag, fataal, en tenslotte vrij zouden zijn, van de beperkingen van het onderhavige menselijk lichaamsplan. Zoals Freitas in het overwegen van de relevantie van een historisch perspectief op nanomedicine zegt, „een andere belangrijke reden om de geschiedenis van geneeskunde te bestuderen is een diepere appreciatie van de lange, harde strijd te bereiken om menselijke gezondheden, een strijd te verbeteren die om in overwinning in de 21ste eeuw wordt verondersteld te culmineren.“ Dat is overwinning in de definitieve betekenis, het virtuele eind van de slag.

beeldHet concept nanomedicine is duidelijk en vierkant gebaseerd op het concept moleculaire nanotechnologie, die een algemene capaciteit is om kwestie aan atoomprecisie te manipuleren. Deze stichting is veilig. De intellectuele gefundeerdheid van moleculaire nanotechnologie werd duidelijk gemaakt met het monumentale werk door K. Eric Drexler, Nanosystems: Moleculaire Machines, Productie, en Berekening (John Wiley en Zonen, New York, 1992). Als Ralph Merkle-staten in zijn uitstekende Epiloog aan het boek van Freitas, „Nanosystems werd gepubliceerd in 1992, en geen significante gebreken zijn gevonden. Gezien het volume van openbaar debat en het aantal mensen die het boek hebben gelezen, is de eenvoudigste verklaring voor dit ontbreken van gemelde fouten dat zijn logica fundamenteel correct is en zijn conclusies zijn fundamenteel correct.“ Als wij van atomen worden gemaakt, en de moleculaire nanotechnologie ons toestaat om onze atomen overal te zetten willen wij, en maken of maken hen van een andere atomen vast los aangezien wij gelieve te kunnen, dan bevindt het zich aan reden dat wij onze gezondheid zullen kunnen bijna totaal controleren. Als Eric Drexler-staten in zijn meesterlijk vooruit aan Nanomedicine, „dit zijn niet zeer riskante voorspellingen, maar slechts de uitbreiding van momenteel-waarneembare vooruitgang in biologisch en medisch onderzoek. . . . Wat onlangs onrealistisch was is nu een minimumbasislijnverwachting.“

Nochtans, hebben de eenvoudige beweringen weinig kracht tenzij zij met strenge analyse worden gesteund. Als Carl Sagan zodra opgemerkt in een andere context, vereisen de buitengewone eisen buitengewoon bewijsmateriaal. En Robert Freitas moet hier het aan ons geven.

Nanomedicine is een boek van 509 pagina's van kleine lettertjes die gemakkelijk 2000 pagina's konden geweest zijn bij een normale doopvontgrootte. Het laatste citaat is genummerd 3728. Er zijn 210 cijfers, 58 lijsten en meer dan 270 vergelijkingen. Freitas meldt in zijn voorwoord zijn uitgaven van ongeveer 19.000 uren van inspanning, of hoofdzakelijk 10 man-jaren, in het samenbrengen van het werk, en het toont. De resultaten zijn dusdanig dat ik geloof het als niet onmogelijk voor zelfs ijverige skeptics, als nog blijf, diep sceptisch te blijven van de visie van Freitas op dichte lezing van dit boek hard zal zijn, die de abdicatie van intellectuele eerlijkheid en reden versperren. Freitas verstrekt welke bedragen aan een intellectuele geschikt stormram, ik geloof, van het breken door de onwetendheid en de weerstand van iedereen wie eigenlijk bereid is om nanomedicine op zijn verdiensten te bekijken, en geschikt om te begrijpen wat Freitas zegt.

Noch kan Freitas als zuivere ongeschikte enthousiast worden verworpen. Freitas heeft formele geloofsbrieven voor het schrijven van zulk een werk. Volgens het boekomslag, heeft hij graden in fysica, psychologie en wet, uitgebreid geschreven en gepubliceerd, mede-uitgegeven een rudimentaire NASA-studie over de haalbaarheid zelf-reproduceert fabrieken in ruimte, en schreef de eerste gepubliceerde technische ontwerpstudie van een medische nanorobot die in een peer-herzien biomedisch dagboek verscheen.

Nanomedicine wordt georganiseerd in een logische reeks hoofdstukken. De eerste is getiteld het „Perspectief op Nanomedicine,“ en neemt een blik bij nanomedicine in de context van het brede bereik van geschiedenis, om te beginnen met verstarde ziekteverwekkers die terug 500 miljoen jaar dateren, en in een detaillering van moderne bijdragen tot het idee van nanomedicine, de verschillen tussen nanomedicine en conventionelere benaderingen, en een idee culmineren van hoe een bezoek aan de arts in de era van nanomedicine verschillend zou zijn.

Hoofdstuk twee is essentiële, „Wegen aan Moleculaire Productie.“ Aangezien wij geen nano apparaten kunnen bouwen nu, is het noodzakelijk bewijs dat minstens om te leveren wij één dag dat vermogen zullen hebben. Freitas, aan zijn groot krediet, verstrekt uitzonderlijk gedetailleerd bekijkt hoe de bestaande mogelijkheden in het begin van moleculaire nanotechnologie kunnen worden gekanaliseerd, en hoe dit begin zich, op zijn beurt, tot het volwaardige moleculaire en vermogen van de machine productie kan ontwikkelen. Niet alleen verstrekt dit rechtvaardiging voor het overwegen van wat de resultaten van dit proces uiteindelijk zullen zijn, maar het helpt ook om huidige nanotechnologists op te instrueren hoe zij kunnen te werk gaan.

Hebben geplaatstd dit stadium, gaat het boek dan door een reeks hoofdstukken op de noten te werk - en - boutenkwesties van het creëren en veilig het werken medische nanodevices en netwerken. Hoofdstuk drie nadruk op „Moleculaire Vervoer en Sortation,“ hoofdstuk vier op het „Aftasten van Nanosensors en Nanoscale-,“ hoofdstuk vijf op aanpasbare vormen („Metamorfoseoppervlakten“) voor nanodevices, hoofdstuk zes bij het aandrijven van medische nanodevices, hoofdstuk zeven bij de communicatie met en tussen nanomedical apparaten, hoofdstuk acht over het verwante onderwerp van navigatie, en hoofdstuk negen op de essentiële kwesties van „Manipulatie en Beweging.“ Tot slot bespreekt hoofdstuk 10 „Andere Basismogelijkheden,“ met inbegrip van timekeeping, moleculaire gegevensverwerking, behandeling van hoge en lage druk, uitroeiing van virussen en afwijkende cellen, oplosbaarheidskwesties, en een bespreking van beweging door en uitgraving van ijs. De bijlagen A.C. geven referentiegegevens van diverse soorten (fysieke constanten en omzettingsfactoren in A, een uitvoerige lijst van alle die molecules in bloed worden gevonden en hun concentraties in B, en een catalogus van de meeste verschillende celtypes in het menselijke lichaam in C). Na dit is een uitgebreide verklarende woordenlijst, een verwijzingslijst en een index. De verklarende woordenlijst is nodig aangezien, naast de talrijke mysterieuze woorden beschikbaar vóór Nanomedicine, Freitas wordt gedwongen om ontelbare termijnen (zoals „histonavigation,“ „vasculography“ en „communicyte“) te munten om de nieuwe apparaten en de mogelijkheden te beschrijven die hij heeft voorzien.

Het doel van hoofdstukken 3 tot 10 is iets verwant aan een lijst van onderdelen voor nanomedical apparaten en een reeks prestatienormen voor dergelijke delen te vestigen. De Nanomedicalapparaten moeten uit componenten worden gemaakt die specifieke dingen doen, specifieke volumes bezetten, aan specifieke tarieven, antwoorden en met specifieke tolerantie en met specifieke machtsvereisten werken. Zodra deze componenten worden gekenmerkt, wordt het haalbaarder om over wat te spreken door combinaties componenten kan worden gedaan. Bovendien verstrekt Freitas enorme context aan dergelijke besprekingen door voorbeeld na voorbeeld van archaïsch, eigentijdse, en ontworpen ontwerpen aan te halen en voorbeelden toepasselijk op elke subtopic te werken die worden overwogen.

Het is niet mogelijk in een kort overzicht om een gedetailleerde rekening van of een kritiek van elk specifiek die onderwerpgebied te verstrekken in Nanomedicine wordt overwogen. In plaats daarvan, laat enkel één onderwerpgebied van bijzonder belang, de nanomedical computers als voorbeeld nemen nodig om de machines van de celreparatie toe te laten om te werken. Het heeft niet veel zin om over wat te spreken een intracellular computer zal worden geprogrammeerd om te doen als u niet kunt eerst vestigen wat de beperkingen van het de kernontwerp van intracellular computer zullen zijn. Drexler besprak uitgebreid moleculaire computers in Nanosystems, maar overwoog niet de problemen om dergelijke computers onder de biologische beperkingen in werking te stellen die in een het leven systeem, beperkingen bestaan die specifieke nanomedical, in tegenstelling tot slechts globale nanotechnological, probleem zijn. De Nanocomputerprestaties zijn belangrijk voor nanomedicine op vele verschillende manieren bij het behandelen van vele verschillende problemen, zodat is het belangrijk om zorgvuldig over wat te denken van medische nanocomputers (in vivo kan worden verwacht).

beeldI zelf had, in een presentatie vóór de Amerikaanse Academie van anti-Veroudert Geneeskunde, het probleem van hitteproductie door intracellular nanocomputers, geanalyseerd en moeten besluiten dat de kloksnelheden gelijkend op die in PCs van vandaag in cellen problematisch zouden zijn tenzij meer energy-efficient architectuur dan die beschreven door Drexler werd goedgekeurd. Nanocomputers zoals die door Drexler wordt beschreven verdrijft hopen van hitte vrij in vergelijking met de opmerkelijk subtiele energieuitgaven van typische cellen. Ik was daarom vrij geinteresseerd om te zien wat Freitas over deze kwesties zou zeggen.

Verrassend, blijkt het dat men cel en whole-body energieuitgaven met slechts een 0.4oF-verhoging van lichaamstemperatuur kon verdubbelen, zodat efficiënt zijn natuurlijke lichaamssystemen om bovenmatige hitte te verdrijven. Voor vergelijking, verhoogt een lichaam die bij maximumcapaciteit uitoefenen energieuitgaven met een factor van 16 (met een stijging van slechts over 6oF). Gezien de cellen de vrijwel al schade reeds reeds herstellen, is het niet moeilijk voor te stellen dat wij allen konden herstellen momenteel-unrepaired biologische verwonding als wij gelijke energie wijdden aan het doen van dit. Het is ook niet moeilijk voor te stellen dat wij veel aan reparatie traumatische verwonding konden doen als wij 15 keer onze normale energieuitgaven aan deze taak tijdens noodsituaties wijdden, zelfs als het grootste deel van deze energieuitgaven het computer „denken“ over reparaties eerder dan het daadwerkelijke gedrag van de reparaties zelf vertegenwoordigden. (Natuurlijk, zouden de mechanismen van de hittedissipatie als resultaat van bepaalde soorten trauma kunnen worden beperkt, maar dit verlaat nog wezenlijke ruimte voor vergrote helende capaciteit.) Samengevat, is de eenvoudige fysiologische die context door Freitas, in zijn typisch dichtbijgelegen-diepgaande behandeling van kwesties wordt verstrekt, geruststellend. Overigens, is het erop wijzend de moeite waard dat om uw metabolisch tarief te verdubbelen, u tweemaal zo veel zou moeten eten vermijden verliezend gewicht. Dit is verbindend om een aantrekkelijke „bijwerking“ van nanomedicine te zijn. Als u niet wilde eten dat veel, wij leren dat het knallen van een paar high-energy pillen die met een laag bedekte gepoederde diamant bevatten het extra metabolisme voor dagen kon steunen.

Voor een meer fundamenteel niveau, brengt Freitas ons bijgewerkt op een overvloed van nieuw, meer energy-efficient architectuur van de computerinformatieverwerking, die zelfs een bespreking van het aanstaande gebied van quantumcomputers omvatten, waarin het superpositionprincipe één enkel koolstofatoom kon toestaan om 100 miljoen beetjes van informatie te behouden en het te verwerken naar rato van rond 1026 beetjes/tweede! Voorts kon een tammere vorm van logica geroepen spiraalvormige logica door zijn ontwikkelaars, Merkle en Drexler, de energiebehoeften van systeem van de de staaflogica van Drexler het originele door een factor van rond 10.000 snijden, en de omkeerbare computers konden dit voordeel aanzienlijk uitbreiden meer. Het enorme werkingsgebied voor het creëren van meer energy-efficient nanocomputers in combinatie met de verhoogde die energieuitgaven door de natuurlijke menselijke fysiologische systemen van de temperatuurcompensatie worden toegelaten schijnt ruim om de meeste nanomedical problemen toe te laten om met grote veiligheidsmarges worden aangepakt.

Één opmerkelijk duidelijk hiaat in het argument is de virtuele stilte van Freitas over de vereiste investering van chemische energie nodig om de daadwerkelijke biochemische reacties uit te voeren nodig om reparatie uit te voeren. Gezien onze lange levensduur, schijnt het waarschijnlijk dat de verwijdering van schade in de basislijnomstandigheden zou vereisen minder dan 1% van normale basis stofwisselingsenergieexpediture momenteel-unrepaired, die goed binnen comfortabele arbeidsvoorwaarden is. Anderzijds, zou het belangrijke trauma een enorme uitbreiding van chemische reacties op biomoleculen kunnen vereisen, en het zal voor Freitas belangrijk zijn om te specificeren hoe verdelen van de nanomedical energiebegroting tussen de vereisten van nanodevices zelf enerzijds en de vereisten om chemische veranderingen in biomoleculen anderzijds te veroorzaken waarschijnlijk zal worden beperkt. Het kan zijn dat de energiebehoeften van nanodevices of zelfs de extra kosten verkleinen omvatten om chemie op de doelmolecules uit te voeren, maar deze kwesties zullen in de toekomst explicieter moeten worden gemaakt.

Gelukkig, zal de extra informatie in feite aanstaande zijn. Het huidige boek is slechts Volume 1 van wat uiteindelijk een drie-volume verhandeling zal zijn. Hoewel het voor deze recensent moeilijk is om het huidige ontbreken van Volumes 2 en 3 te verdragen, deelt Freitas met ons, aan het eind van hoofdstuk één, minstens een glimp van wat deze volumes zullen bevatten. Volume 2 zal ondertitelde „Systemen en Verrichtingen.“ zijn Het zal dergelijke onderwerpen zoals controle, reparatie en vervanging, veiligheid en betrouwbaarheid, plaatsingsconfiguraties, prestaties, voorbeelden van specifieke nanorobotapparaten, lezing en het uitgeven van biologische molecules overwegen, toelatend systemen voor celreparatie, de productie van weefsels en organen, en persoonlijke defensiesystemen. Volume 3 zal ondertitelde „Toepassingen.“ zijn Volume 3 zal bewijs-van-concept, behandeling van ziekteverwekkers en kanker, omkering van trauma en verwonding van straling en brandwonden, noodsituatiezorg, hersenenreparatie onderzoeken, controle van vandaag overwegende verouderen en de meeste doodsoorzaken, biostasis (opgeschorte animatie), menselijke vergroting (de toevoeging van nieuwe mogelijkheden en eigenschappen betekenen aan het menselijke lichaam), en de sociale implicaties die van nanomedicine.

De grootste zwakheid van het boek, geloof ik, is het gebrek aan integratie van de verwijzingslijst. De looppas van de verwijzingslijst aan meer dan 3700 verwijzingen, maar niet alle verwijzingen be*staan-want het voorbeeld, verwijzingen 2-5, 7, en 22-26 niet in de lijst is. Om de situatie te verergeren, zijn de verwijzingen vermeld in geen bepaalde orde buiten het feit dat de citaataantallen zelf, en misschien een zwakke correlatie tussen het citaataantal en de orde van citaat in de tekst opeenvolgend lopen. Het is effectief onmogelijk om te concluderen van het referentienummer waar de verwijzing in het boek wordt aangehaald, en het is onmogelijk de aangehaalde namen van auteurs aan het gebrek aan alfabetisering van de verwijzingslijst gepast gemakkelijk om te vinden. Dit is een administratieve kwestie die duidelijk in een toekomstige uitgave kan worden overwonnen en was ongetwijfeld het resultaat van een het publiceren uiterste termijn die de herculische taak uitsloot om zo vele citaten in een coherent patroon te schuifelen. In elk geval, als één om het even welke passage van belang in het boek leest, kunnen de citaten die in die passage verschijnen gemakkelijk in de lijst worden gevonden, zodat dient de lijst zijn primair doel om te steunen wat in het boek wordt gezegd.

Een andere zwakheid van het boek is de cijfers. Zij zijn in veel gevallen van bewonderenswaardige inhoud, maar van minder-dan-stellaire kwaliteit en grootte. Dit was waarschijnlijk een noodzakelijk compromis om de prijs van het boek in de gemakkelijk-betaalbare waaier te houden. Niettemin, illustreren de cijfers ruim de punten zij bedoeld zijn te verlichten.

Van tijd tot tijd is het duidelijk dat Freitas een meesterlijke ingenieur of een wiskundige, maar niet een bioloog door op te leiden is. De kleine grillen zoals verwijzing naar een „neuronencel“ in plaats van aan een „neuron“ (Lijst 6.8) verschijnen niet vaak. Dergelijke uiterst kleine glitches, echter, dienen slechts om de omvang van de voltooiing te onderstrepen van Freitas in de kruising van disciplinaire barrières om een boek te schrijven dat werkelijk over biologie, een gebied is dat niet zijn gebied van formele opleiding is.

Het is mogelijk dat Nanomedicine vele jaren als een Korte Geschiedenis van Stephen Hawking van Tijd, een boek zal zijn dat vele mensen genoeg van belang achtten te kopen, maar dat de meeste mensen niet konden lezen, en dat omhoog meestal gebeëindigd op de koffietafel om op gasten indruk te maken. Als zo, dan spoor ik de lezer aan om zijn of haar koffietafel met dit boek te verfraaien. Wij zouden de bovenmenselijke inspanning van Freitas moeten steunen omdat, zodoende, wij op een zeer tastbare manier zullen helpen om toekomstig te creëren wij al droom van en dat ons leven uiteindelijk zal afhangen van. Zoals de Epiloog van Ralph Merkle zegt, „Nanomedicine is meer dan enkel een beschrijving van wat zou kunnen zijn, is het een vraag aan actie.“

Gelukkig, heeft het Vooruitziendheidsinstituut aangekondigd dat M. Freitas zich bij Zyvex aansluit, het eerste bedrijf toegewijd aan het creëren van een nano-assembleur. Zyvex zal financieel de voltooiing van Volume 2 en Volume 3 steunen, waarbij omhoog Rob Freitas voor dit monumentale werk wordt bevrijd. Dit is goed nieuws zowel voor de toekomst van Nanomedicine als voor de toekomst van nanomedicine. Gestemd verblijf. —Gregory M. Fahy, Ph.D.

Terug naar het Tijdschriftforum