فكرة أنه يمكن أن يكون هناك “أنا آخر” ، أ شبيه … شخص مشابه أو نسخة متطابقة من الذات ، لطالما كان لها سيطرة قوية على الخيال الشعبي. الآن ، بدأ العلم في بث بصيص من الواقع في المفهوم ، على الأقل في الشكل الرقمي.
في أنت الافتراضي يُظهر بيتر كوفيني ، أستاذ الكيمياء وعلوم الكمبيوتر في جامعة كوليدج لندن ، وروجر هايفيلد ، مدير العلوم في متحف العلوم بلندن ، المدى الذي وصل إليه الباحثون في بحثهم عن محاكاة رقمية دقيقة للبشر بشكل عام – ولأفراد معينين.
الاحتمال هو أن يكون الطب الشخصي أكثر دقة بكثير من النسخة البدائية القائمة على الجينات المتوفرة اليوم. سيتنبأ التوأم الرقمي بدقة بخطر إصابتك بالمرض ويوصي بتغييرات في الأدوية والنظام الغذائي ونمط الحياة لإطالة العمر الصحي. قد تكون هناك أيضًا أسئلة مقلقة إذا كانت التكنولوجيا تسمح بالفعل “بنشرات صحية” موثوقة ؛ هل تريد توقعات دقيقة عن كيف ومتى تموت؟
بالرمزية المناسبة ، تبدأ القصة في كنيسة صغيرة في برشلونة ، كنيسة توري جيرونا ، التي لا تزال مزينة بصليب فوق مدخلها. يضم الكمبيوتر العملاق MareNostrum الذي استخدمه Coveney وزملاؤه من جميع أنحاء العالم لنمذجة العمليات الكهربائية والكيميائية والميكانيكية داخل جسم الإنسان. يرى المؤلفون أن أجهزة وبرامج الكمبيوتر تحل محل الكنائس والكاتدرائيات كمصدر للاندهاش والإلهام لعصر المعلومات.
الهدف في النهاية هو “التقاط إيقاعات وأنماط واضطرابات الحياة في جهاز كمبيوتر ، ليس فقط في أي حياة أو متوسط عمر ولكن لجسد معين وحياة معينة – حياتك”. يتناقض هذا مع نهج اليوم ، والذي يتمثل أساسًا في إعادة النظر إلى ما حدث في الماضي لمرضى متشابهين ولكن غير متطابقين في ظروف متشابهة ولكن غير متطابقة.
يتطلب إنشاء إنسان افتراضي جمع وتحليل بيانات شخصية كافية لتوفير تمثيل واقعي. يمكن أن يأتي هذا من أي عدد من عمليات المسح لجسمك وأعضائه ، بالإضافة إلى التحليل الجينومي والكيميائي الحيوي.
حتى أقوى أجهزة الكمبيوتر التي يمكن تصورها في المستقبل البعيد لن يكون لديها القدرة الكافية لتحليلك بالتفاصيل الجزيئية الكاملة. وإذا استطاعوا ، فإن مبدأ “الفوضى” الشهير – العشوائية الأساسية الكامنة وراء كل شيء – سيجعل التنبؤ الدقيق تمامًا مستحيلًا. لكن كوفيني وهايفيلد يؤكدان بشكل مقنع أن التمثيلات الرقمية غير المكتملة ستكون أداة مفيدة للغاية لتطوير العلوم الطبية وصحة الأفراد.
قبل تجميع إنسان رقمي كامل ، تقوم مختبرات الأبحاث بمهام محدودة ولكنها لا تزال معقدة بشكل هائل لإنشاء نماذج افتراضية للخلايا الحية ، وأعضاء معينة مثل القلب وأمراض مثل السرطان.
لطالما كان للقلب دور البطولة في الحملة البشرية الرقمية. ظهرت محاكاة الكمبيوتر القلبية لأول مرة منذ أكثر من 30 عامًا. أصبحت الآن دقيقة بما يكفي لإظهار أفضل وضع لجهاز تنظيم ضربات القلب لتوفير التحفيز الكهربائي الأمثل دون الإضرار بالبطين الذي يتم إدخاله فيه.
تعمل المشاريع الأخرى على توسيع تدفق الدم من القلب إلى الشرايين والأوردة والشعيرات الدموية التي تشكل نظام القلب والأوعية الدموية بأكمله. المثال الأكثر لفتًا للانتباه هو يون سون ، امرأة كورية تبلغ من العمر 26 عامًا ، تم وضع خريطة لدورانها بالكامل – شبكة سفن بطول 95 ألف كيلومتر. في السيليكو من خلال تعاون دولي باستخدام العديد من أجهزة الكمبيوتر العملاقة. بدأ الباحثون في استخلاص استنتاجات حول الاختلافات المهمة سريريًا في ضغط الدم وحركة الجلطات حول الجسم من تدفق الدم في يون صن.
يعد الدماغ البشري ، الذي يتمتع بقدر كبير من القدرة على معالجة البيانات مثل أكثر حواسيب السيليكون العملاقة تقدمًا ، أكثر الأعضاء صعوبة في نمذجة. لكن نماذج الدماغ الرقمية البسيطة لها بالفعل تطبيقات إكلينيكية – على سبيل المثال ، للتخطيط لعملية جراحية للمرضى الذين يعانون من الصرع المستعصي عن طريق محاكاة انتشار النشاط الكهربائي غير الطبيعي أثناء النوبات.
خيبة أملي الوحيدة في القراءة أنت الافتراضي كانت الطريقة التي يحصر بها المؤلفون أنفسهم في العالم الرقمي ، متجاهلين البحث الموازي ذي الصلة حول إعادة إنتاج جوانب من البشر من خلال علم الأحياء بدلاً من الإلكترونيات. كان استخدام الخلايا الجذعية في تكوين عضيات – نسخ مصغرة من الأعضاء البشرية بما في ذلك الدماغ – أحد أهم التطورات العلمية في العقد الماضي وسيكون له أيضًا تأثير كبير على الطب الشخصي.
تتقاطع المجالات الرقمية والبيولوجية بالفعل في مجال الإلكترونيات الحيوية المتوسع ، والذي نادراً ما يذكره كوفيني وهايفيلد. تشتمل الأجهزة الهجينة مثل الرقائق الحيوية على خلايا بشرية وأجهزة سيليكون ؛ تقوم الغرسات الإلكترونية وواجهات كمبيوتر الدماغ بتوصيل جسم الإنسان بقوة المعالجة الخارجية. في المستقبل ، قد نكون مرتبطين بتوائمنا الرقمية.
في حدود قيودها الرقمية ، ومع ذلك ، أنت الافتراضي هو التفسير الأكثر شمولاً وفهمًا حتى الآن للطريقة التي بدأت بها الثورة في الحوسبة والبيانات في تحويل علم الأحياء والطب البشري.
بالنظر إلى المستقبل ، يلتزم المؤلفون بالاستقراءات المعقولة للأبحاث الحالية. إنهم يتجنبون نوع الخيال ما بعد الإنسان الذي انغمس فيه الآخرون ، مثل إنشاء نسخة رقمية من نفسك يمكن أن تعيش في نوع من الحواسيب الفائقة بعد وفاتك. إن رؤيتهم – إعطاء الناس خيارات حقيقية بشأن صحتهم بناءً على البيانات والفهم ، بدلاً من التخمين المتعلم – مثيرة بما فيه الكفاية.
أنت الافتراضي: كيف سيحدث بناء توأمك الرقمي ثورة في الطب وسيغير حياتك بقلم بيتر كوفيني وروجر هايفيلد مطبعة جامعة برينستون 25 جنيهًا إسترلينيًا ، 336 صفحة
كليف كوكسون هو محرر العلوم في فاينانشيال تايمز
انضم إلى مجموعة الكتب عبر الإنترنت على Facebook على مقهى FT Books