כותרות TheMarker >
    ';

    ID@N - Innovation Data and Networks

    הבלוג יעסוק בווב 2.0, 3.0, N.0 ובישומיהם הארגוניים: אנטרפרייס N.0, מנסיוני כאסטרטג ווב 2.0 של לקוחותי בישראל.

    ננוטכנולוגיה: חיסול ממוקד של סרטן ומזל"ט בגודל יתוש

    8 תגובות   יום שישי , 5/10/07, 12:08
     

    חיסול ממוקד של סרטן ללא כימותרפיה וללא הקרנות. סיירת מטכ"ל עם טכנולוגיות של ספיידרמן, נוירונים מלאכותיים, נימי דם מלאכותיים, מזל"ט בגודל יתוש, צמוד לרמטכ"ל האוייב, ועוד. ננו-טכנולוגיה (מהמילה ננס, דהיינו מיליארדית המטר) היא טכנולוגיה שמאפשרת לבני אדם להשתמש במכשירים בגודל של מולקולה.

     

    מזה 40 שנה מצליחה אינטל לדחוס לגודל של ציפורן, מספר כפול של מעגלים חשמליים, אחת לשנתיים. כיום היא מתקרבת למיליארד מעגלים בתוך מעבד בגודל של סנטימטר מרובע. מעגל כזה כבר מגיע לסדר גוגל של מולקולה.

     

    בסדר גודל זה, ההבדלים בין הביולוגיה לאלקטרוניקה, הולכים ונעלמים. הביוטכנולוגיה היא ננוטכנולוגיה טבעית והננוטכנולוגיה היא ביוטכנולוגיה מלאכותית. בתרשים הנלווה למאמר זה אתם רואים בצד ימין צילום שמיקרוסקופ אלקטרוני, איך נוירון ביולוגי ושבב אלקטרוני מדברים זה עם זה ויוצרים את הנוירו-טכנולוגיה. בצד שמאל אתם רואים את יחידת היסוד של הננוטכנולוגיה: מיקרו-צינורית.

     

    "למכונות של הטבע יש מספר כלים שהוא אין סופי באמת...מכונה טבעית נשארת מכונה גם בחלקיה הזעירים ביותר, ולא עוד אלא שהיא נשארת אותה המכונה עצמה שהייתה קודם לכן, מאחר שאינה משתנית אלא בצורתה על ידי הקפלים השונים שהיא מקבלת, ופעם מתפשטת ופעם מתכווצת, בשעה שחושבים שהיא אבודה"

    לייבניץ, השיטה החדשה 1695

     

    "הבנייה האנושית המכאנית עד היום (מסכין האבן של האדם הקדמון ועד למחשב) הייתה בנייה מכאנית, בעוד שהבנייה בעולם הביולוגי היא בנייה אורגאנית. בנייה מכאנית היא הצמדת גושי חומר זה לזה. לעומת זאת בבניה אורגנית וננוטכנולוגית בונים אטום אחרי אטום או מולקולה אחרי מולקולה, דהיינו מלמטה למעלה"

    אריק דרקסלר, מנועי הבריאה 1984
     

    הננוטכנולוגיה נולדה ב1984, השנה בה נולד המקינטוש והשנה בה הופרך המודרניזם של אורוול ו"האח הגדול של 1984 תשמ"ד"

     

    הפילוסופיה של לייבניץ: פרקטלים, היפר-טכנולוגיה, מיקרוטכנולוגיה, ננוטכנולוגיה (שנת 1700)

    הפיסיקה של פיינמן: מניפולציות לא אלימות ברמה האטומית (שנת 1960)

    מיקרוסקופ סורק לצפייה (פרס נובל, 1986)

    1984 א' מיקרוסקופ למניפולציות על אטומים

    1984ב' דרקסלר "מנועי הבריאה"

    1985 סוג חדש של כדורי פחמן, כדורי בקי

     IBM 1985ננו-תוכן ראשון

    1990מכון מקס פלאנק, ייצור המוני של כדורי בקי

    1993אי.בי.אם ונק, גילוי צינוריות פחמן

    2003 סוכנות הננו האמריקאית משקיעה כ1 מיליארד $ במחקר ננו

     

    2010 שלב הביזנס: קרנות הון סיכון וסוכנויות ממשלתיות

     

     

     

    א.      מהו ננוטור (ננו-מוטור)?

     

    גולת הכותרת של המאמצים הנעשים כיום בבניית מערכות ברמת הננו (מיליונית המילימטר) קרוי מ"מ (מיקרו-מכניקה). אנו נקרא למוצרי המיקרומכניקה בשם מדוייק יותר, ננוטורים (ננו-מוטורים). ננוטור משלב חיישנים, מנועים ומעבדים דיגיטאליים, שעובדים כשהם משולבים זה בזה, לדוגמא:

    א. המפגש בטבע בין תא הזרע לביצית יוצר ננוטור המייצר בסוף אורגניזם.

    ב. חללית בגודל ציפור, הנשלחת למאדים ומכילה את כל מה שמכילה חללית של היום בגודל בניין רב-קומתי, היא ננוטור שהוצאות הדלק שלו לנסיעה למאדים הן כמעט כמו הוצאות הדלק של מכונית לנסיעה לעיר הסמוכה.

    ג. מחשב-על בגודל כרטיס אשראי הוא ננוטור שמכיל שבבים בגודל מספר אטומים, או בסדר גודל של מולקולת ד.נ.א.

    ד. "משפץ גוף" בגודל חיידק החודר לגוף האדם ומתקן בו נזקים כגון: סתימות בעורקים, השמדת אזורים נגועים בחיידקים, ניקוי רעלים ועוד, הוא ננוטור.

     

    ננוטור הוא לא רק מנוע זעיר מאוד וזול מאוד, הוא גם חכם מאוד. מוטור מכאני רגיל מכיל חלקים מחומרים טיפשים. החוכמה של המנוע המכאני מצויה במפעיל האנושי שלו. לעומת זאת, החוכמה של הננוטור נמצאת בכל החלקים שלו, בדומה לחוכמה המצויה בכל חלקי האורגניזם, בד.נ.א. ובנוירונים. מטוס או מכונית המכילים ננוטורים הם מכשירים מודולאריים המשנים את צורתם בהתאם לתנאי הנסיעה או בהתאם לתנאי החנייה.

     

    ב.      יישומים ננוטוריים כיום

     

    במעבדות בל בארה"ב, כבר הצליחו לבנות שבבים שבונים את עצמם מתוך חומר גלם נתון. באי.בי.אם. ובאוניברסיטת סטנפורד כבר פועלים ננוסקופים, מיקרוסקופים המאפשרים צפייה ברמת הננו. באוניברסיטת רוצ'סטר כבר הצליחו לבנות מולקולות פולימריות שיוצרות מבנים מתוכננים מראש בצורות כמו גליל או טבעת. כיום יש בכריות האוויר שבמכונית  ננומוטורים מהדור הראשון, "שיודעים לחוש" את עוצמת המכה הדרושה לשחרור את כרית האוויר. כיום נעשים ניסויים ראשונים בננומוטורים שמתחברים בעצמם זה לזה ויוצרים רשתות תקשורת ספונטאניות בדומה למושבות האלמוגים. ניסויים בננו-רשתות תקשורת אלחוטיות נעשים כבר כיום בחברות המחשבים והתקשורת לוסנט וסימנס. באוניברסיטה של קליפורניה עובדים כיום על רשת מחשבים אלחוטית שהשרת שלה הוא בגודל של כרטיס אשראי.

     

    תוך עשר שנים, כל אדם שברשותו מחשב בגודל כרטיס אשראי יוכל לנוע במרחב המכיל מודמים ושרתים אלחוטיים שיאפשרו לו להעביר קול, ווידאו ונתונים מכל נקודה לכל נקודה על פני כדור הארץ (ראה סעיף קודם על רשתות לווין למוצרי צריכה).

     

    ג.       ההשפעות  ארוכות הטווח של ננוטורים על הציביליזציה

     

    מדובר אם כן במהפכה גדולה יותר ודראסטית יותר מהמהפכה החקלאית מלפני אלפי שנים, מהמהפכה התעשייתית מלפני מאות שנים ומהמהפכה האלקטרונית מלפני עשרות שנים.

     

    רכיכות בונות צדפים שהם מבנים החזקים מכל מה שאדם יודע לבנות. עכבישים בונים קורים שהם חוטים החזקים מכל החוטים שבני אדם יודעים לבנות. מדוע? משום שהבנייה האנושית עד היום היתה בנייה מכאנית, בעוד שהבנייה בעולם הביולוגי היא בנייה אורגאנית. בנייה מכאנית היא הצמדת חלקים ברמת המילימטר או גדולים מכך, זה לזה. אבני היסוד המולקולאריים או האטומיים שמהם היו בנויים החלקים הנ"ל, נותרו ללא שינוי. לעומת זאת, בבנייה אורגאנית, הבנייה מתחילה "מלמטה למעלה", דהיינו החלקים נבנים אטום אחר אטום, או מולקולה אחר מולקולה. דהיינו, מדובר בהצמדת חלקים ברמת המיקרומטר (אלפית האטום) או הננומטר (מיליונית האטום).

     

    מהפכת המחשב האישי והאינטרנט של 1985-1980 נובעת מהמהפכה של שבבי המחשב ברמת המיקרו. מה אם כך טומנת בחובה המהפכה ברמת הננו? טכנולוגיית בניית שבבי המחשב ברמת המיקרו מגיעה לקצה גבול יכולתה. השלב הבא יהיה שבבי מחשבים וציוד תקשורת אחר שייבנו ברמת הננו. שבבים שייבנו מולקולה ליד מולקולה או אטום ליד אטום. כבר כיום, הביולוגים המולקולאריים משתמשים בטכנולוגיות ברמת הננו, כשהם מבצעים שינויים בגנים האנושיים. לכן יתכן שאחד מהכיוונים בפיתוח שבבי ננו יהיה שבבי ד.נ.א. בנוסף אחד מכיווני הפיתוח של חומרים ומבנים היפר-חזקים קשור לביולוגיה המולקולארית על ידי כך שמדעני חומרים מנסים ללמוד כיום את מנגנוני "המפעלים" של בעלי חיים כמו עכבישים (סיבים היפר-חזקים) וצדפות (מבנים היפר-חזקים).

     

    ד.      הבסיס התיאורטי של הננוטכנולוגיה

     

    בשנות ה50 העלה הפיסיקאי פיינמן את הרעיון בדבר בניית חומרים חדשים באמצעות הרכבתם מהבסיס אטום אחר אטום. ב1985 דרקסלר בספרו "מנועי יצירה" הניח את היסודות של תחום חדש ננוטכנולוגיה, שפירושו טכנולוגיה של יחידות זעירות ברמת תת-מיקרו (מולקולות ואטומים). הננוטכנולוגיה היא מעין צומת בין הטכנולוגיה של השבבים לבין הטכנולוגיה הגנטית של הד.נ.א. הד.נ.א הוא ננומכונה טבעית והשבב הוא ננומכונה מלאכותית. המחקר והייצור של שבבי סיליקון והמחקר והייצור של תרופות גנטיות בימינו כבר מספקים את הידע הננוטכנולוגי הבסיסי. בעתיד ייתכן מיזוג של הננוטכנולוגיה הטבעית עם הננוטכנולוגיה המלאכותית. מיזוג זה יאפשר: מעבדי מחשבים לא מסיליקון אלא מד.נ.א, ננוטורים לשיפוץ תאים וגנים וכו'.

     

    הננוטכנולוגיה היא חלק מפרדיגמת-על מחשבתית חדשה הכוללת: מתמטיקה פראקטלית, פיסיקה של כאוס וביולוגיה מולקולארית. עתה נפרט בכמה מילים את המושגים הללו. המעונין בפירוט נוסף יוכל להיעזר בפרק על המדע או במילון בסוף הספר.

     

    מתמטיקה פראקטלית: זוהי מתמטיקה של צורות לא-שלמות, צורות שבורות (פראקטור באנגלית שבר). מדובר למשל בריבוע שבנוי משברי ריבוע ועיגול שבנוי משברי עיגולים. נהר בטבע בנוי מנהרות קטנים, נחלים, ואדיות וכו' עד אינסוף (ראה התרשים הבא). כך גם כלי הדם, רשתות העצבים, ענפי העץ ועוד. הצורות הפראקטליות הן תוצאה של צורת מאקרו הנוצרת מצורות מיקרו גרעין  הדומות לה. למכשירים ננוטכנולוגיים יש צורות פראקטליות משום שכל מכשיר בנוי ממכשירונים זעירים הדומים לו.

     

    פיסיקה כאוטית: בגלל צורת המיקרו החוזרת על עצמה ויוצרת צורת מאקרו, שינוי ביחידת מיקרו אחת מתפשט במהירות לכל יחידות המיקרו הדומות לה וכך משנה את כל צורת המאקרו. שינוי קיצוני זה נתפס כ"כאוס". "אפקט הפרפר" המפורסם הוא דוגמה לכך: אם משק של כנפי פרפר אחד ביפן משנה את האיזון המולקולרי של ענן ביפאן הדבר יכול לגרום להוריקן מיפאן עד ארה"ב. 

     

    פרדיגמת העל החדשה מבוססת על מספר עקרונות יסוד משותפים:

    א. רעיון המונדה. רעיון זה הועלה במאה ה18 על ידי לייבניץ ממייסדי החשבון של הגדלים השואפים לאפס, חשבון אינטיפינסימאלי, ומראשוני האנשים שניסו לבנות מחשב. נדמיין ננומכונה בגודל חיידק המכילה ננומחשב בגודל של וירוס. נמשיך לדמיין שננומכונה חכמה זו תשכפל עצמה שוב ושוב כמו שהבצית המופרית על ידי הזרע משכפלת את עצמה. משכפול זה נקבל חומר חכם, המורכב מאלפי ננומכונות ממוחשבות. אם אלפי הננומכונות הממוחשבות גם יקושרו ביניהן באמצעות אינטרנט כלשהוא הרי שנקבל מכונות חכמות עם מוחות חכמים. אלא שאז הן כבר לא תהינה מכונות, אלא אולי אורגניזמים, או אולי מוחות. יחידות יסוד לא חומריות הן מונדות.

    ב. רעיון השיכפול העצמי. רעיון זה הועלה על ידי אבי המחשב הדיגיטאלי פון נוימאן בשנת 1951. לאחר שנתיים הראו ווטסון וקריק מפענחי הד.נ.א שהוא פועל על פי עיקרון השכפול העצמי.

     

    מקלוהן עמד ב 1962 על כך שהדפוס היה טכנולוגיית ייצור סדרתי של מידע (ביטים, כדברי נגרופונטה), והוא קדם למכונת הקיטור שהיא טכנולוגיית ייצור סדרתי של מוחשיות (אטומים, כדברי נגרופנטה). כך האינטרנט הוא טכנולוגיה דיגיטאלית של מידע  שקדמה לייצור הננוטכנולוגי שהוא טכנולוגיה דיגיטאלית של מוחשיות.

     

    לדבר יש משמעות כפולה: ראשית, הננוטכנולוגיה תאפשר ייצור והעברה של חומרים ומכשירים במהירויות ובקלות הדומים למהירות ולקלות שבה האינטרנט מעבירה מידע ויישומים. שנית, היות וחומר הגלם של החומרים והמוצרים הננוטכנולוגיים הוא אטומים, הרי שחומר הגלם הוא אינסופי ומצוי בכל מקום. למשל, לא צריך לשלוח מכאן תחנה למאדים. מספיק לשלוח בנאי ננוטכנולוגי בגודל חיידק וכשהבנאי יגיע למאדים הוא יבנה מהאטומים שעל המאדים את המושבה כולה. זאת בדיוק כמו שתא זרע ובצית בונים אדם שלם או פיל  שלם, או בדומה לספר שלם שנמצא בארה"ב ובאמצעות האינטרנט ניתן לשכפלו בישראל על גבי נייר מדפסת המצוייה כאן, תוך מספר דקות. במקרה זה נייר המדפסת הוא חומר הגלם וה"בנאי" הוא סוכן תוכנה מסוים.

     

    הננוטכנולוגיה מבוססת על ארבעה מרכיבי יסוד:

    1.      בנאי (אסמבלר)

    2.      משכפל (רפליקטור)

    3.      תבנית (שטאנץ, טמפלאט)

    4.      מוצר

     

    ממה שראינו עד כה מתברר שיש כאן גישה חדשה של עיצוב "מלמטה למעלה" מרמת המיקרו לרמת המאקרו. לשינוי זה בגישה יש משמעויות חברתיות, תרבותיות, חינוכיות ופוליטיות. אולי כפי שהתפתחה הננוטכנולוגיה, עכשיו תתפתח ננו-חברה.

     

    ומה אחרי הננוטכנולוגיה בגודל המולקולרי? זה כבר ווב 5.0 הקוונטי שעובד עם לוגיקה פוסט-אנושית ועם מעגלים בגודל של קווארק.

     

    דרג את התוכן:

      תגובות (8)

      נא להתחבר כדי להגיב

      התחברות או הרשמה   

      סדר התגובות :
      ארעה שגיאה בזמן פרסום תגובתך. אנא בדקו את חיבור האינטרנט, או נסו לפרסם את התגובה בזמן מאוחר יותר. אם הבעיה נמשכת, נא צרו קשר עם מנהל באתר.
      /null/cdate#

      /null/text_64k_1#

      RSS
        8/10/07 00:08:

      לאודי תודה על המאמר והלינק

      הוא עורר אותי לכתוב פוסט מפורט על ביוטכנולוגיה , כרגע לפריצת הדרך של קרייג וונטר "האדיסון והביל גייטס של הביוטכנולוגיה". הפוסט יופי בדקות הקרובות

        7/10/07 15:48:

      תודה על הלינק, פריצת דרך חשובה

      הנה ההקשר הכללי של הפריצה

       

      הגנום של כל בעל חיים הוא כמו מתכון ליצירת עוגהץ רק שבמקום עוגה, זה יוצר אורגניזם.

      ב1984 הצליחו לפענח את המתכון של וירוס.

      ב2003 הצליחו לפענח את המתכון של אדם. 

      בספר המתכון של חיידק יש כ500 פרקים (כ500 גנים, גן-פרק לכל איבר או פונקציה), כל הספר מורכב מפרקים, בכל פרק מילים וסך כל האותיות בספר החיידק הוא 500,000 .

      האותיות הם צמדי קשרים בתוך הדי.אנ.איי.

       

      כל אורגניזם מורכב מתאים, בכל תא יש גרעין תא שבתוכו חוטים שנקראים כרומוזומים, אם פורשים את הכרומוזומים, הם הופכים לחוטים. כל חוט הוא סליל כפול הנקרא די.אנ.אי. הדינאי הוא הדיסק הקשיח של התורשה, מודם התקשורת הוא האר.אנ.איי.

       

      ב2004 למדו לתרגם משפת הדיאנאי עם 4 האותיות לשפת אדם, את הקוד הגנטי. מאז כמו שאמר קרייג וונטר, גיבור פריצ הדרך, המדענים עוברים מ"קריאה" ל"כתיבה". דהיינו מתרגום שפה לבניית מתכונים מתוך המתכון המתורגם.

        7/10/07 14:37:
      סליחה נבוך מצורף לינק
        7/10/07 14:01:

       

      צטט: udi.s 2007-10-07 09:41:46

      בוקר טוב
      מצורף קטע מכתבה שפורסמה בוואלה היום בבוקר:

      חברת ביו-טכנולוגיה אמריקאית "Synthetic Genomics"   תכריז בקרוב על "בריאה" מלאכותית של יצור חי. מדובר בחיידק עם תא אחד ו-381 גנים

      כמו שאמר המשורר
      "העתיד מאחורינו
      העבר הוא העתיד"

       

      אודי שכחת את הלינק לכתבה, לא?

        7/10/07 09:41:
      בוקר טוב
      מצורף קטע מכתבה שפורסמה בוואלה היום בבוקר:

      חברת ביו-טכנולוגיה אמריקאית "Synthetic Genomics"   תכריז בקרוב על "בריאה" מלאכותית של יצור חי. מדובר בחיידק עם תא אחד ו-381 גנים

      כמו שאמר המשורר
      "העתיד מאחורינו
      העבר הוא העתיד"
        6/10/07 12:53:

      הי Rebbeca

      לבקשתך, אני מסביר על הרמה הקוונטית, ווב 5.0, התודעה הקוונטית והביולוגיה התת מולקולרית של 2015, וכן על ההשלכות החברתיות והכלכליות של עולם ללא צרכים כלכליים, אלא רק עם רצונות כלכליים, בפוסט חדש בשעה הקרובה

        6/10/07 11:25:

      אשר המאמר מאד מרתק

      קצת קשה לתפוס בבת אחת כל כך הרבה

      אינפורמציה מדעית שהיא בחלקה לא נהירה לי. אך אחזור והתעמק שוב במונחים.

       

      שאלה לך

      אמרת שהייצור הננוטכנולוגי שהוא טכנולוגיה דיגיטאלית של מוחשיות.

       

      אז רציתי לשאול אם יש לזה קשר גם לפיזיקה הקוואנטית

      שטוענת כי האוביקט שאתה מצפה לראות יופיע במציאות במקום שציפית לראות אותו. כלומר שיש לזה קשר לתודעה האנושית.

       

      או שזו תאוריה שבאה מכיוון ותפיסה שונים לגמרי?

       

      ובכלל אשמח לדעת יותר גם על התחום הזה אם יש לך אפשרות להסביר על זה.

       

      שנית אמרת

      הננוטכנולוגיה תאפשר ייצור והעברה של חומרים ומכשירים במהירויות ובקלות הדומים למהירות ולקלות שבה האינטרנט מעבירה מידע ויישומים. שנית, היות וחומר הגלם של החומרים והמוצרים הננוטכנולוגיים הוא אטומים, הרי שחומר הגלם הוא אינסופי ומצוי בכל מקום.

       

      לפי מה שאתה אומר כל מושגי החלל והזמן כפי שהם מוכרים לנו היום ישתנובצורה מרחיקת לכת.

      האם יש חיזוי לאיך שאנו נתנהל בעולם כזה, מבחינת נגישות ומידיות של הדברים ? 

       

        5/10/07 12:52:
      אחלה מאמר
      רציתי לתת לך כוכב אבל אין לי
      לא ברור לי איך נותנים כוכבים ולמי יש סטוקים לחלק
      * הכי קרוב לכוכב שהגעתי

      ארכיון

      תגיות

      פרופיל

      dr. second life
      1. שלח הודעה
      2. אוף ליין
      3. אוף ליין