دستکاری طبیعت با اینترنت اشیا

پژوهشگران دانشگاه لینشوپینگ سوئد (Sweden’s Linköping University) در سال 2017 موفق شدند، ژلی خاص و رسانا را به داخل یک گل رز تزریق و این گیاه را تبدیل به موجودی سایبورگ کنند. آوندهای گل رز وظیفه‌ی رساندن آب و مواد غذایی را به ساقه، برگ و گلبرگ‌ها دارند و مانند یک رشته سیم عمل می‌کنند. به علاوه این ژل می‌تواند بدون ایجاد اختلال در عملکرد طبیعی و بیولوژیکی گیاه، بین دیواره‌های سلولی و غشای پلاسما قرار گرفته و با آن یکپارچه شود و مدارهای الکتریکی را تشکیل بدهد.

گیاهان سایبری توانایی ذخیره انرژی دارند و می‌توان از آن‌ها به عنوان نسل جدیدی از نیروی پاک یاد کرد. به همین سبب محققان شرح دادند در آینده‌ای نزدیک قصد دارند باغ یا جنگل‌های بسیار بزرگی از گیاهان سایبورگ به وجود آورند.

از طرفی به کمک شیوه‌ی بالا می توان امکان ایجاد شبکه‌ای از رایانه‌های بیولوژیکی به وجود آورد که علاوه بر ذخیره انرژی احتمالاً قابلیت تبادل اطلاعات بین یکدیگر و رساندن پیام‌ها در بستری که قابل‌ شناسایی نباشند دارند. همچنین با توجه به پیشرفت سریع فناوری و کوچک‌سازی مدارها، ممکن است در آینده احتمال برقراری ارتباط آن‌ها در بستر اینترنت نیز به وجود بیاید و همین موضوع آن‌ها را به اولین اهداف نیروی‌های متخاصم تبدیل کند. همچنین با وجود این که پژوهشگران ادعا کرده‌اند دستاورد آن‌ها به روند رشد و فتوسنتز گیاه آسیب نمی‌رساند، هنوز مشخص نیست بر فرآیند تکثیر و نسل‌های آینده آن چه تأثیراتی خواهد گذاشت.

کنترل حیوانات:

تاکنون تحقیقات بسیاری به منظور خواندن امواج مغزی انسان‌ها و جانداران، به خصوص حشرات صورت گرفته است و پژوهشگران در تلاش هستند با ایجاد تراشه‌های مختلف و کارگزاری آن‌ها در داخل بدن یا پشت حشرات به کنترل آن‌ها بپردازند.

از طرفی در حال حاضر دانشمندان کشورهای گوناگون در تلاش هستند نمونه‌های مینیاتوری از پهپادها ایجاد کنند که ازنظر ظاهری به حشرات و پرنده ها شباهت داشته و به سختی قابل تشخیص باشند. با وجود این گویا روش‌های پیشرفته‌تری نیز برای دستیابی به این هدف در حال شکل‌گیری است.

برای مثال، محققان دانشگاه کنتیکت آمریکا مدتی قبل موفق شدند تراشه‌ای را ایجاد کنند که با قرارگیری در پشت سوسک، امکان کنترل آن به وسیله دست‌کاری شبکه‌ی عصبی و از طریق تلفن هوشمند فراهم می‌آید. هر چند برد این فناوری در حال حاضر تنها 4.5 متر است؛ اما پژوهشگران در تلاش هستند تا این محدودیت را نیز برطرف سازند.

آبهیشک دوتا (Abhishek Dutta)، استاد مهندسی رایانه و متخصص در بهینه‌سازی سیستم کنترل و سامانه‌های سایبری-فیزیکی، توضیح می‌دهد: «استفاده از حشرات به‌عنوان بستری برای روبات‌های کوچک، تعداد بی‌شماری کاربرد را از جستجو گرفته تا نجات و دفاع ملی ارائه می‌دهد.»

به علاوه پژوهشگران آمریکایی به تازگی در اقدامی مشابه تراشه‌ای را در پشت زنبورهای عسل نصب کرده‌اند تا بتوانند روی محیط اطراف نظارت داشته باشند. این کار با اهداف مختلفی مانند پوشش محیط‌های عملیاتی، عملیات‌های امداد و نجات، سنجش سلامت گیاهان و بسیاری موارد دیگر انجام می‌گیرد. به علاوه پژوهشگران از این فناوری با عنوان اینترنت اشیای زنده (living Internet of Things) یاد می‌کنند.

با استفاده از تراشه‌هایی که به جانوران متصل می‌گردند و اتصال آن‌ها به اینترنت یا دیگر بسترهای ارتباطی محلی، میسر می گردد، این جانوران به ابزار نظارتی جدید تبدیل می‌شوند.

به علاوه درست مشابه گیاهان یاد شده در بالا، با وجود این که تراشه‌های امروزی از برد ارتباطی کوتاهی برخوردار هستند می‌توان از آن‌ها همانند برنامه‌هایی مشابه فایرآی (FireEye) استفاده کرد. البته درست است که سوسک‌ها و زنبورهای مذکور برد محدودی دارند؛ اما می‌توان داده‌های جمع‌آوری شده توسط یک گروه از آن‌ها را تراشه به تراشه تا رساندن به ایستگاه داده‌ی مورد نظر منتقل کرد.

دیده‌بان‌های به‌خط‌‌شده ارتش‌های آینده:

بسیاری از تجهیزات ارتش به زمان‌بندی، اطلاعات دقیق و پایدار نیاز دارند. از طرفی با توجه به محیط بی‌کران آب‌های آزاد و اقیانوس‌ها، به سختی می‌توان با تجهیزات امروزی همه‌ی آن را زیر نظر گرفت.

سازمان دارپا به همین منظور، در قالب پروژه‌های فناوری گیاهان پیشرفته (APT¹) به نام‌های پالس  (²PALS) در حال توسعه نسل جدیدی از حسگرهای بیولوژیکی است تا آن‌ها را جایگزین نمونه‌های الکترونیکی خود کند.

در پروژه‌ی اول، سازمان دارپا قصد دارد با دست‌کاری گیاهان، آن‌ها را به نسل بعدی سامانه‌های جمع‌آوری اطلاعات تبدیل کند. هدف این طرح، ساخت حسگرهایی قدرتمند بر پایه گیاهان است که در محیط خودشان، بدون دخالت خارجی پرورش یافته، با کمک سخت‌افزارهای موجود، از راه دور، روی محیط نظارت نمایند. برای مثال، امکان تشخیص مواد شیمیایی خاص، عوامل بیماری‌زا، پرتوهای مضر، سیگنال‌های الکترومغناطیسی، مین‌های کارگذاشته شده در محیط و دیگر تحرکات، به کمک این نوع گیاهان فراهم می‌آید.

در رابطه با پروژه‌ی دوم نیز اقدامی مشابه روی جانوران دریایی و گیاهان کف اقیانوس صورت می‌گیرد. در نتیجه هرگاه حرکت مشکوکی در زیر آب احساس شود یا یک زیردریای دشمن به محوطه وارد گردد، این ارگان‌های دریایی می‌توانند حضور ابزارهای پیرامونشان را بررسی کرده، با توجه به سخت‌افزارهای موجود شبکه، داده‌ها ضبط، تفسیر و ارسال می‌شوند. به عبارت دیگر، جانوران درگیری در سیگنال‌هایی را به سخت‌افزارهای تعیین شده می‌فرستند و آن‌ها نیز از طریق روش‌های مختلفی مانند ارتباطات ماهواره‌ای اطلاعات را انتقال می‌دهند.

در هر 2 روش یادشده، هیچ‌یک از گیاهان و جانوران دریایی، نیازی به مراقبت نداشته، به شکل خودکار تکثیر می‌شوند. بنابراین هزینه‌های نظامی به شدت کاهش پیدا می‌کند. از طرفی تشخیص آن‌ها بسیار مشکل می‌گردد. برای مثال در صورتی که بذر یا نهال این گیاهان به کشورهای هدف صادر شود، آن مناطق بدون این که متوجه باشند از راه دور، تحت نظر قرار خواهند گرفت.

دست‌کاری طبیعت:

انسان‌ها از گذشته‌های دور در تلاش بودند از طریق راه‌کارهای مختلف، تسلط خود را روی محیط اطراف گسترش بدهند و پروژه‌های یادشده تنها بخش کوچکی از این اقدامات به حساب می‌آید.

درست است که پژوهشگران ادعا می‌کنند دستاوردهای آن‌ها روی زندگی جانوران و گیاهان تأثیر منفی نمی‌گذارد؛ اما با توجه به این که بیشتر آن‌ها هنوز به مرحله‌ی آزمایش در محیط واقعی یا اجرا نرسیده‌اند نمی‌توان در رابطه با این موضوع نظر قطعی داد. برای مثال زنبورهای عسل تحمل وزنی معادل 105 میلی‌گرم دارند. این در حالی است که تراشه نصب‌شده روی آن‌ها 102 میلی‌گرم است. هم‌اکنون نیز بر اساس گزارش‌های مختلف حجم عظیمی از زنبورها از بین رفته‌اند و اگر این دستاورد هم در ابعاد گسترده مورد استفاده قرار گیرد، دیگر زنبورها توانایی گرده‌افشانی و تولید عسل را نیز از دست می‌دهند و در نتیجه‌ی این اقدام، زندگی خود انسان را نیز به خطر می‌اندازد.

از طرفی حتی در صورت موفقیت‌آمیز بودن طرح‌های بالا، گروه‌های گوناگون، در هنگام نبردهای احتمالی آینده، به منظور پیش‌گیری از شناسایی، احتمالاً ابتدا محیط‌زیست پیرامون را نابود خواهند کرد.

همچنین تاکنون گزارش‌های متعددی از آسیب دیدن پرندگان در زمان آزمایش اینترنت 5 جی منتشر شده است. از آنجایی که این بستر به عنوان یکی از ستون‌های اصلی اینترنت اشیا در نظر گرفته می‌شود، در صورتی که از آن در برقراری ارتباط با یکی از دستاوردهای بالا یا مشابه آن‌ها استفاده شود، احتمال وارد کردن آسیب به جانداران و محیط پیرامون ما افزایش می‌یابد.

1. _{Advanced Plant Technologies}
2. _{Persistent Aquatic Living Sensors}