Pasaulyje kasdien yra padaroma šimtai atradimų. Apie daugumą jų niekas nesužino, kai kurie pasiekia rinką, o būna tokių, kurie pasaulį apverčia aukštyn kojomis.
Buvęs IBM vadovas Tomas Votsonas (Thomas Watson) šiandien yra prisimenamas dėl klaidingos kompiuterių paklausos prognozės: visame pasaulyje jų reikės gal kokių penkių, pareiškė jis 1943-iaisiais. Tai yra puikus pavyzdys, kaip galima apsirikti vertinant pažangą. Kam tik nebuvo pranašaujamas galas, o paskui tai gaminama milijonais egzempliorių - tai automobilis, radijas, telefonas... Tuo ateitis ir yra puiki: ji mus vis nustebina. Supažindiname su keliomis idėjomis, kurios pakeis mūsų gyvenimą. Tai ne paistalai, o vizijos, kurias jau dabar bando įgyvendinti mokslininkai ir inžinieriai.
Augantys organai
Prieš 8 metus kardiochirurgas iš Hanoverio Akselis Haverichas (Axel Haverich) dviem sergantiems vaikams iš Moldovos įsodino naujos formos transplantatus: karkasus iš mirusių žmonių širdies vožtuvų, apaugintus mažųjų ligonių ląstelėmis. Kūne jie taps normaliais širdies vožtuvais ir net augs kartu su vaikais. Dirbtiniai vožtuvai sukurti jau seniai, tačiau jie nesikeičia, ir tai yra didelis trūkumas: vaikus tenka reguliariai operuoti, nes jiems reikia vis didesnių vožtuvų. Kokia pažanga yra naujasis, augantis širdies vožtuvas! Tačiau Vokietijoje Haverichas buvo sukritikuotas, jam buvo prikištas etikos principų nepaisymas. Bet kad ir kaip jo eksperimentas būtų vertinamas, abu pacientai šiandien gyvena be apribojimų: mergaitė ištekėjo, berniukas studijuoja mediciną - nori tapti kardiochirurgu.
Ši nauja biomedicinos šaka yra vadinama audinių inžinerija, jai pranašaujama puiki ateitis. Tiek Europoje, tiek JAV ar Japonijoje medikai euforiškai šneka apie šių technologijų ateitį. Širdies vožtuvai yra tik pradžia, teigia Ulrichas Martinas (Ulrich Martin), Leibnico biotechnologijos ir dirbtinių organų mokslo tyrimo laboratorijų Hanoveryje vadovas. Kai apie 30 A.Havericho pacientų gavo tokį širdies vožtuvą ir nekilo didesnių komplikacijų, mokslininkai ėmėsi daug sudėtingesnių iššūkių, pavyzdžiui, širdies raumens auginimo; jis būtų reikalingas žmonėms, patyrusiems infarktą ir kenčiantiems dėl širdies nepakankamumo. Kitos mokslininkų grupės kuria dirbtinius plaučių, kepenų, žarnų arba odos audinius. Šiuo metu jau, regis, yra išspręsta viena didžiausių problemų. Mokslininkai ilgai nežinojo, iš ko būtų galima auginti atsarginius organus ir audinius. Maždaug prieš 4 metus jie atrado perspektyvų jų šaltinį, vadinamąsias iPS kamienines ląsteles. Jų galima gauti iš paprastų organizmo ląstelių, užprogramuoti grįžti į pirminę būseną, o paskui vėl virsti beveik visų rūšių audiniais. Kol kas eksperimentuojama su gyvūnais ir reikia įveikti daug barjerų, pavyzdžiui, užkirsti kelią auglių formavimuisi. Martinas prognozuoja, kad greitai, galbūt per artimiausius 5 metus, bus pradėti bandymai su žmonėmis. Tikriausiai bus pradėta nuo paralyžiuotųjų dėl stuburo sužalojimų.
Dirbtinis lapas
Hario Grėjaus (Harry Gray) svajonė yra tokia: Kalifornijos pakrantėje, už 50 km nuo jo laboratorijos, fabrikai iš jūros vandens ir saulės šviesos gamina vandenilį - tuo pačiu principu, kaip augalai energiją gauna iš šviesos; vandenilio kuro elementuose gaminama elektros energija, jėgainės neišskiria šiltnamio dujų - energijos problema yra išspręsta. Po 40 metų tai bus tikrovė. Grėjus ir jo kolegos, dalyvaujantys projekte “Powering the Planet", nori laboratorijoje atkurti augalų fotosintezę. Jei jiems pavyks, energetikoje įvyks revoliucija. Mokslininkams teks įveikti tris uždavinius: sugauti Saulės fotonus ir pasitelkiant juos išjudinti elektronų srautą; vandenį suskaidyti į deguonį ir vandenilio jonus; iš jonų sukurti vandenilio molekulę. Šiuo metu specialistai kuria katalizatorius, kurie sukeltų reikalingas reakcijas. Problema ta, kad naudojamos medžiagos yra brangios, jie dirba nepakankamai efektyviai ir greitai išsenka. Po 10-15 metų šie sunkumai tikriausiai bus įveikti. Pastaruoju metu mokslininkams pavyko žengti keletą svarbių žingsnių. Haris Eitvoteris (Harry Atwater) iš Kalifornijos technologijos instituto pristatė plonytes vieleles iš silicio, kurios itin efektyviai gaudo saulės šviesą ir sunaudoja kur kas mažiau brangios medžiagos nei tradiciniai saulės elementai. Techniką jau galima įdiegti. Sudėtingiausias uždavinys yra vandens skaidymas. Šioje srityje dirba Denas Nosera (Dan Nocera) iš Masačusetso technologijos instituto, naudodamas brangų rutenį. Bet jis mano, kad po 5 metų pagal tą patį principą bus galima naudoti geležį, varį arba nikelį.
Kepsnys iš mėgintuvėlio
Ateities mėsa atrodo kaip blyškus lipnios juostelės gabalėlis. Odos plonumo baltas skiauteles Markas Postas (Mark Post) augina Endhoveno technikos universiteto laboratorijoje. Jas pamačius, seilės nepradeda tekėti, bet vieną dieną mažytės raumenų skaidulos išaugs į sultingus kepsnius. Kepsnius, dėl kurių nereikės paskersti nė vieno gyvulio, nes ateities mėsa bus auginama iš kamieninių ląstelių. Jei maisto gamintojai vieną dieną galės gauti dirbtinių raumenų iš inkubatorių, nebereikės masiškai laikyti gyvulių dėl mėsos. Taip būtų išspręsta viena didžiausių pramoninio žemės ūkio problemų. Didžiuliuose gyvulininkystės kompleksuose auginami gyvuliai kenčia, teršiama aplinka, o auginant pašarus sunaudojama daug vandens, jie užima didelius dirbamos žemės plotus. Jei, kaip prognozuojama, mėsos vartojimas pasaulyje iki 2050 m. išaugs dviem trečdaliais, padėtis smarkiai pablogės. “Mūsų, mokslininkų, pareiga yra ieškoti sprendimo", - sako molekulinės biologijos specialistas Bernardas Relenas (Bernard Roelen) iš Utrechto universiteto. Jis tiekia ląsteles, iš kurių Markas Postas augina plonytes raumenų skaidulas. Iš paršelių užpakalinių kojų Relenas išskiria suaugusias kamienines ląsteles, kurių paskirtis yra gydyti sužeistus raumenis. Relenas jas laiko inkubatoriuje - čia jos dalijasi ir dauginasi. Atsiradus pakankamam jų kiekiui, ląstelės gauna užduotį virsti raumenų ląstelėmis. Tuo tikslu biologas jas laiko specialiame maitinamajame tirpale, kuris skatina specializacijos procesą. Tačiau kol kas šiame tirpale yra serumo iš arklių ir veršelių kraujo. Norint atsisakyti šio priedo, reikia rasti, kuo jį pakeisti. Jo kolegos iš Amsterdamo eksperimentuoja su maitinamuoju tirpalu iš dumblių. Kad ląstelės augdamos virstų apetitą keliančiais raumenimis, joms reikia suteikti formą, todėl Markas Postas jas perkelia ant polimerų karkaso. Susidarančias plonytes skaidulas jis veikia elektros srove - jos turi dirbti. Elektrostimuliacija tam tikra prasme pakeičia vaikščiojimą po ganyklą. Raumenis mėgintuvėliuose galima stimuluoti ir cheminiu būdu, pavyzdžiui, acetilcholinu, kuris taip pat priverčia raumenis susitraukinėti. Jei vos milimetro storio juosteles pavyks paversti mėsos gabalais, mokslininkai turės sugalvoti, kaip juose “įtaisyti" kraujagyslių sistemą, aprūpinančią audinį deguonimi ir šalinančią nereikalingas medžiagas. Tai yra sudėtinga ir gali užtrukti.
Bet ar žmonės tai valgys? Nuo to priklauso, ar tikrai verta stengtis mėgintuvėlyje išauginti mėsą: maisto pramonė ja susidomės tik tuomet, jei domėsis pirkėjai. Be to, dirbtinė mėsa turi kainuoti pigiau už įprastą. Kadangi auginti gyvulius ateityje gali tapti labai brangu, mokslininkai tikisi, kad tai padaryti pavyks.
Saulė Žemėje
Ateities energijos šaltinio statybos aikštelė yra parinkta: buldozeriai išlygino 400 x 1000 m ploto aikštę netoli Sen Polė Diuranso Pietų Prancūzijoje. Čia bus įgyvendinta svajonė apie neišsemiamą, švarų energijos šaltinį. Šiemet Kadarašo branduolinių tyrimų centre pradedami ITER, tarptautinio branduolių sintezės bandomojo reaktoriaus, statybos darbai. 30 m aukščio metaliniame kolose fizikai ketina atkurti procesus, vykstančius Saulės viduje. Jų metu nesusidaro nei šiltnamio dujos, nei radioaktyviosios atliekos, ir, kitaip nei dalijantis branduoliams, reakcija negali tapti nekontroliuojama. Eksperimentas turėtų prasidėti 2019 m., bet tik nuo 2075 m. naujojo tipo jėgainės galėtų dideliu mastu gaminti energiją. ITER jau atsirado konkurentų: JAV mokslininkams pavyko svarbus žingsnis kuriant alternatyvią techniką - jie bando sulieti branduolius veikdami juos lazeriu.
Injekcija nuo priklausomybės
Jei kalbėsime apie rūkymą, iš pradžių reikėtų paminėti keletą skaičių: 7, 40, 4000, 500 milijonų. O tiksliau: kas 7 sekundes nuo rūkymo padarinių miršta žmogus. Tabako dūmai sukelia daugiau kaip 40 ligų, nes rūkaliai įkvepia per 4000 nuodingų medžiagų. Perspektyvią vakciną nuo nikotino priklausomybės sukūrė firma “Nabi". Injekcija skatina imuninę sistemą sudaryti antikūnus prieš nikotiną. Kai nikotinas su cigarečių dūmais per plaučius patenka į kraują, antikūnai jį neutralizuoja - toks yra planas. Tai turi vykti žaibiškai, nes šiaip nikotinas į smegenis patenka per kelias sekundes ir per neuromediatorių dopaminą sukelia malonų pasitenkinimo jausmą, o nuo čia netoli ir iki priklausomybės. Tik trims procentams rūkančiųjų pavyksta be pagalbinių priemonių nerūkyti bent metus. Vakcinų nuo nikotino priklausomybės veikimo principą būtų galima pritaikyti ir kovojant su kitokiomis priklausomybėmis. Atitinkami antikūnai galėtų užkirsti kelią maloniam alkoholio, kokaino arba heroino poveikiui ir neleisti išsivystyti priklausomybei nuo jų.
Parengė Milda Kunskaitė
