עתידנות – מה הלאה?

מצדו האחר של כל סוף יש התחלה חדשה. שאלנו את המדענים בעלי החזון שבוועדה המייעצת של סיינטיפיק אמריקן אילו מגמות חדשות יעצבו את העשורים הבאים

מורכבות

עידן השזירה הדיגיטלית / דני היליס

ב-19 בנובמבר 2009 הפסיק לפעול לוח בעל מעגל יחיד בנתב אחד של מחשב בסולט לייק סיטי. התקלה הלכה והתרחבה והשביתה את התקשורת בין כל מחשבי פיקוח הטיסות בארצות הברית. מאות טיסות בוטלו. ב-6 במאי 2010 צנח מדד ממוצע התעשייה דאו ג’ונס באופן בלתי מוסבר כמעט ב-1000 נקודות בתוך דקות ועלה באופן מסתורי לא פחות לקראת סוף היום. אילולי התהפכה התרסקות הבזק הזאת, כלכלת העולם הייתה עלולה לקרוס.

אנחנו, בני האדם, תולים את גורלנו במכונות. הטכנולוגיה שלנו כל כך מורכבת עד שאיננו מבינים אותה עד תום ואיננו שולטים בה שליטה מלאה. נכנסנו לעידן השזירה (entanglement).
כשבני האדם חיו בג’ונגל הם ייחסו את תופעות הטבע לכוחות נסתרים. בימי הביניים האשימו בני האדם את האלים באירועים לא צפויים ההופכים את חייהם של אנשים על פיהם. אבל ההשכלה הביאה היגיון; הניתוח המדעי העמיק ושכלל את הבנת העולם. התחלנו להרגיש שאנחנו שולטים בעניינים, ומכוח ההבנה עלה בידינו לבנות לנו את הסביבה הטכנולוגית המורכבת שבה אנחנו חיים.

האינטרנט הוא דוגמה טובה. רוב האנשים אולי אינם מבינים שהם סומכים על האינטרנט כשהם מתקשרים בטלפון למישהו או כשהם עולים לטיסה במטוס. בעולמנו הסבוך קשה יותר ויותר להבין את המערכות שבנינו ולדעת כיצד לתקנן. שבועות לאחר ההתמוטטות הכלכלית הוסיפו המפקחים עוד מנגנוני ויסות מתוך תקווה שאלה ימנעו התרסקות נוספת, אבל הם לא ידעו לבטח שהם באמת יעבדו.

במאה ה-20 עוד יכלו המתכנתים להורות למחשב בדיוק מה לעשות. הם שלטו לגמרי במערכות והבינו אותן על בוריין. היום המתכנתים מקשרים בין מודולים מסובכים שפיתחו מתכנתים אחרים בלי להבין עד הסוף איך כל חלק וחלק פועל. ניקח למשל תוכנה שנועדה לשלוח משאיות למחסנים לשם רענון המלאים. נניח שהתוכנה הזאת צריכה לאתר את המשאיות ואת המחסנים, להכיל מפות וכתובות ולדעת את מצב המלאי בכל מחסן. כדי לעקוב אחר המידע הזה ולהתעדכן מתקשרת התוכנה עם תוכנות אחרות באמצעות האינטרנט. ייתכן שהיא גם תומכת במערכות שעוקבות אחר חבילות, במערכות שמנפיקות את התשלום לנהגים ובמערכות שמשגיחות על פעולות התחזוקה.

בואו נגדיל את התמונה הזאת ונכלול גם בתי חרושת ותחנות כוח וגם אנשי מכירות, מפרסמים, מבטחים, מפקחים וסוחרי מניות, והנה לפנינו המערכת השזורה הזאת שעומדת מאחורי כל כך הרבה החלטות יום-יומיות.

אנחנו אמנם יצרנו את המערכת הזאת, אבל לא ממש תכננו אותה. היא התפתחה. אנחנו תלויים בה, אך היא איננה סרה למרותנו לגמרי. כל מומחה מכיר חלק אחר בתצרף הזה, אבל התמונה הגדולה גדולה מדי להבנה מלאה.

הגיע הזמן לפתוח במגמה נוגדת. עלינו להתחיל לבנות מערכות גיבוי פשוטות שאדם אחד יכול להבין אותן לפניי ולפנים, וכך להתגונן מפני כשלי מערכת חמורים. בשנים עברו יכלו חובבי רדיו לקיים תקשורת עולמית אילו קרסה התקשורת המסחרית. עלינו לפתח מערכות תקשורת פשוטות שאינן תלויות באינטרנט כדי שהציביליזציה תמשיך לתפקד גם אם המרחב הקיברנטי יושבת עקב מתקפת אינטרנט, וירוס או פעולה בלתי צפויה.

כשאנשים יבינו שאנחנו שוב בג’ונגל, והפעם זהו ג’ונגל דיגיטלי שיצרנו בעצמנו, אחדים יחזרו למיסטיקה, והרוב פשוט יקבלו את המורכבות וילמדו איך להסתדר אתה. אחרים ינסו לחיות “מחוץ לרשת”, אם כי רק מעטים יהיו מוכנים לוותר על גישה לאינטרנט, על טלפונים ניידים, על תאורה חשמלית או על פניצילין.

אם נרצה ואם לא, התלות חזקה מכדי שנוכל להתנתק. גורלותינו שזורים זה בזה ובטכנולוגיות שלנו.

——-
היליס (Hillis), ממייסדי ה-Long Now Foundation, ניבא בפה מלא ש”באג 2000″ יעבור בלא כלום.

הנדסה ביולוגית

חיים לפי הזמנה / ארתור קפלן

במאי 2010 הכריז ג’ קרייג ונטר שהוא ועמיתיו יצרו חיידק חי ממין חדש מתוך גנום שפיצחו, שחזרו באופן מלאכותי ושתלו בשייריו המרוקנים של חיידק מסוג אחר. כשהחיידק בן הכלאיים התחיל להתרבות הוא היה לאורגניזם המלאכותי הראשון וסתם את הגולל על הסברה הנושנה והעיקשת שרק אלוהות או כוח מופלא כלשהו יכולים להצית את ניצוץ החיים.

כוחה של הביולוגיה הסינתטית מעולם לא הודגם באופן כה דרמתי. זהו תחום חדש, שעשוי לפתור רבות מן הבעיות הדחופות והחמורות ביותר שלפנינו. החוקרים רוצים לגדל חיידקים שיעכלו נפט וזיהום כימי לאחר דליפות ונזילות, חיידקים שייצרו מימן או דלק נוזלי מאור השמש וחיידקים שיאכלו כולסטרול וחומרים מזיקים אחרים שמצטברים אצלנו בגוף.

אף שהתחום עוד בחיתוליו, יש לפקח היטב על הטכנולוגיה הזאת כבר עכשיו. חורשי רע זוממים לייצר חיידקים זדוניים, וגם חורשי טוב רשלנים עלולים לסכן מאוד את בריאותנו ואת סביבתנו. ונטר וקבוצת המחקר שלו הקפידו לעשות שינויים מולקולריים קטנים כדי לסמן את מה שיצרו. צריך לחייב כל מדען וחברה המשתמשים בטכניקות של הביולוגיה הסינתטית לסמן כך את האורגניזמים שהם יוצרים לשם זיהוי. טיפול בבעיות הכרוכות בתחום יצריך פעולה נרחבת הן במישור הארצי והן במישור הבין-לאומי.

ייתכן כי יש הסבורים שיצירת אורגניזמים חדשים כרוכה בזילות עולם החי. אינני סבור כך. ביסודו של דבר, זהו הישג של ידע. ערכם של החיים רק מתבסס כשאנחנו מיטיבים להבינם.

——
קפלן (Caplan) הוא פרופסור לביוטכניקה המחזיק בקתדרה על שם עמנואל ורוברט הארט באוניברסיטת פנסילבניה.

טכנולוגיית מידע

עידן הנפח הבלתי מוגבל / אדוארד פלטן

תארו לכם שכל המוזיקה שהוקלטה בעולם הייתה מאוחסנת במכשיר שאפשר לשים בכיס. עד סוף העשור זה יהיה אפשרי. אם תתעקשו לאחסן בו גם את כל הסרטים ותכניות הטלוויזיה שהיו מאז ומעולם, זה יתאפשר כמה שנים אחר כך. תארו לכם הקלטת שמע של כל החיים, מיום היוולדכם עד יום מותכם: את זה כבר אפשר לעשות. הקלטת וידאו תתאפשר עוד כמה שנים. התקני אחסון נתונים, כדוגמת דיסקים קשיחים והתקנים של זיכרון הבזק (flash memory), נהיו כה צפופים וזולים עד שאינם רחוקים מלהיות בלתי מוגבלים מכל בחינה מעשית כמעט. עידן הנפח הבלתי מוגבל רובץ לפתחנו.

כיום מחיר הזיכרון צונח בשיעור חד, וריבוי המכשירים למיניהם, כמו למשל הטלפונים הניידים, ותפוצתם מקלים את איסוף הנתונים. הוסיפו על זה תוכנות מִפְתּוּחַ (indexing) ומנוע חיפוש טוב, והנה בידכם ארכיב ובו כל מה שראיתם ועשיתם מימיכם. צרפו כלים לניתוח נתונים, והנה דרך חדשה להתבונן בחייכם.

הגישה שלנו למידע משתנה גם כן. במקום להתלבט מה לשמור ומה לא, אפשר לשמור הכול. במקום לבחור מה להקליט, אפשר להקליט הכול.

לא נצטרך עוד להתאמץ כדי להיזכר בשמה של מסעדה שבה אכלנו לפני שלוש שנים בקליבלנד. נוכל להיכנס לארכיב הווידאו של חיינו ולברר את שמה בתוך שניות. כבר היום יש כמה משוגעים לטכנולוגיה שמקליטים כל פרט ופרט בחייהם, שגרתי ככל שיהיה, ומזהים בהם מגמות בעזרת תוכנות ניתוח. כך הם משפרים את תזונתם, משגיחים על הפעילות הגופנית שלהם ומזהים את הגורמים המשפיעים על מצב רוחם.

אחסון בלתי מוגבל יערער את תפיסתנו בנוגע לפרטיות. כל אחד יופיע כמעט כל הזמן בהקלטותיו של אחר. כל שגיאה וכל רגע מביך יונצחו, אלא אם כן יימחקו במכוון. יהיה צורך בהסכמה חברתית חדשה, ואולי גם בכללים חדשים, לאחסון המידע ולשימוש בו. והצורך הזה יתעורר בקרוב.

—-
פלטן (Felten) הוא מנהל “המרכז למדיניות טכנולוגיית מידע” של אוניברסיטת פרינסטון.

מדעי המוח

תשובה על שאלת המודעות / כריסטוף קוך

שאלת הנפש-גוף מתעתעת בגדולי ההוגים מאז ימי אפלטון ואריסטו. איך ייתכן שגוש חומר השרוי בתוך גולגולת יפתח תודעה? האם נחוץ לתודעה משהו שאיננו פיזי, איזו נשמה שאיננה חומרית? האם אפשר ליצור גולם ולצקת בו רגשות? מאות בשנים לא יכלו המלומדים אלא להפוך בדבר בלא ראיות, אבל לא עוד. היום מגלים המדענים את יסודותיה החומריים של ההכרה. בשנים הבאות תתמלא התמונה בפרטים, וההגות התיאורטית תאבד הרבה מתקפותה.

יש כמה כיווני מחקר שמניבים תוצאות משכנעות. הנוירולוגים משתמשים בדימות מוח תפקודי ובאא”ג כדי לאמוד את משקלם של החיים המנטליים והרגשות, אם הם קיימים בכלל, אצל מטופלים פגועי מוח ערים שאינם מגיבים לסביבתם. המדענים מבודדים תבניות מסוימות של ירי אותות בקבוצות תאי עצב מוגדרות, העומדות מאחורי כל הכרה מודעת בגירוי חושי, יהיו אלה ריבועים צהובים קטנים או כוכב קולנוע ידוע. הלהיט הטכנולוגי החדש הוא האופטוגנטיקה: החוקרים מחדירים למוחו של בעל חיים גנים שמקודדים ייצור של חלבונים הרגישים לאור בתאי עצב. אחר כך הם יכולים לכבות את התאים ולהדליקם בהבזקים קצרים של אור צבעוני. כך אפשר גם לבחון את המוח בפעולתו וגם להשפיע עליו. מדעני המוח יודעים היום לא רק להתבונן במוח, אלא גם להתערב במארגו העדין.

מן המחקרים האלה כבר עולה תיאוריה חדשה של ההכרה, המבוססת על תורת המידע ועל מתמטיקה ומאפשרת להגדיר רשימה של מאפיינים ההכרחיים למערכת פיזית כלשהי (כגון רשת תאי עצב) כדי שתיחשב מודעת. תיאוריות כאלה יספקו תשובות כמותיות לשאלות הטורדות אותנו זה כבר: האם אדם שנפגע פגיעה חמורה יכול להיות מודע? מתי מתחיל תינוק להיות מודע? האם לעובר יש תודעה? האם כלב מודע להיותו יצור חושב? ומה בנוגע לאינטרנט, על מיליארדי המחשבים המחוברים באמצעותו זה לזה? בקרוב יהיו בידינו תשובות. וזאת תהיה ברכה גדולה.

—-
קוך (Koch) הוא פרופסור לביולוגיה קוגניטיבית והתנהגותית במכון הטכנולוגי של קליפורניה (קלטק).

אנרגיה

אבד הכלח על הנפט / מייקל ובר ודניאל קאמן

הנפט הגולמי היה הבסיס העיקרי לדלקים לתחבורה במשך יותר מ-100 שנים. ייתכן שבקרוב הוא ירד ממעמדו בשל כמה כוחות המשתלבים יחדיו. מרבצי הנפט החדשים מצויים במקומות פחות ופחות נגישים. תקנות ההגנה על הסביבה הולכות ומחמירות ואפשר שיחמירו עוד בעקבות הדליפה הגדולה של BP במפרץ מקסיקו. מכוניות המונעות בחשמל או בגז עולות לבימה. והקונגרס האמריקני הורה שעד 2022 על חמישית מכל הדלקים הנוזליים המשמשים לתחבורה להיות דלקים ביולוגיים שמקורם אינו בנפט. הגורמים האלה מבטיחים כמעט בוודאות שהדרישה לבנזין תגיע לשיא (או שכבר הגיעה) ושירידה בדרישה לנפט גולמי קל ודל גופרית לא תאחר לבוא.
יש לשער שיתחיל מעבר לדלקים אחרים. התשובה על השאלה אם המעבר ייטיב עם הכלכלה והסביבה שלנו תלויה בהחלטות שנקבל היום. אין זה כורח המציאות שנשתמש בדלקים חלופיים המזהמים פחות מבנזין, משום שיש חלופות זולות יחסית שמזהמות מאוד גם כן. דלקים כבדים ומוצקים כמו פִּצְלֵי שמן, חול נפט אספלטי ונוזלים המופקים מפחם יכולים למלא את החסר ועלולים להחריף את הפגיעה בסביבה. הפיתוי להשתמש בדלקים המוצקים האלה יהיה חזק, מפני שמרבציהם עצומים יחסית למרבצי הנפט הקל ודל הגופרית, והשיטות להמרתם לנוזל נעשות יותר ויותר זולות.

הצרה היא, כמובן, שזיקוקה של כל חבית דלק נוזלי שיופק מן המקורות האלה יצריך יותר אנרגיה מזיקוק חבית של נפט קל ודל גופרית. כלומר, כמות הפחמן הנפלט לכל יחידת אנרגיה שתופק תהיה גבוהה יותר, אלא אם כן ניישם שיטות ללכידת פחמן בצורה נרחבת. מאחר שטכניקות הכרייה והעיבוד שונות לגמרי מן הטכניקות המשמשות לנפט, אזורים נרחבים של אדמה ושל מים עלולים להיפגע.

אפשר לתאר גם תרחיש רצוי יותר, ובו החשמל, הגז הטבעי, הדלקים הביולוגיים המתקדמים ועוד מקורות אנרגיה נקיים יחסית יפחיתו לאט-לאט מערכו ומכדאיותו של הנפט הקל ודל הגופרית, וגם חיסכון מוגבר בדלק יתרום לכך. אבל כדי לממש את התרחיש העדיף הזה עלינו לנהל את המעבר כהלכה. מדיניות אנרגיה חדשה ומקיפה יכולה לעזור לנו להקים, בסופו של דבר, מערכת אנרגיה נקייה, בטוחה, זולה ועמידה יותר.

אם נצליח לחוקק את המדיניות הזאת ולאכוף אותה, ישקיפו נכדינו ממכוניותיהם השקטות והנקיות המונעות בדלק ביתי ויצחקו על כך שאומות ממש נלחמו על מרבצי הנפט חסרי התועלת האלה.

—–
ובר (Webber) הוא מנהל שותף ב”מרכז למדיניות אנרגיה וסביבה בין-לאומית” של אוניברסיטת טקסס שבאוסטין. קאמן (Kammen) הוא מנהל מייסד של “המעבדה לאנרגיה מתחדשת והולמת” של אוניברסיטת קליפורניה בברקלי.

מדיניות

אנרגיה שאינה מזיקה לבריאות / ג’יימס וולזי

עידן הנפט בתחבורה אולי קרב לסופו, אבל לפי קצב הצריכה הנוכחי סופו עדיין רחוק. בינתיים הצריכה שלנו תוסיף להחריב את הסביבה ולעורר קשיים אסטרטגיים וכלכליים עצומים. ארצות הברית יכולה להקל את המעבר לדלקים אחרים ולהחיש אותו אם תשפר את יעילותם של מנועי הבעירה הפנימית, תעודד שימוש בכלי רכב חשמליים ושימוש בגז טבעי בציי רכב ובהובלה בין-מדינתית, תפתח את שוק הדלק לתחרות עם הדלקים הביולוגיים הקיימים כדוגמת אתאנול ומתאנול ותממן מחקרים על דלקים ביולוגיים חדשים מפסולת ומאצות.

לצעדים נחרצים כאלה נחוץ רצון של המערכת הפוליטית האמריקנית, שהוא מצרך נדיר בוושינגטון. אבל אולי הרצון יגבר אם המנהיגים בארה”ב ידגישו את היתרונות הבריאותיים של הפחתת השימוש בנפט: פחות סרטן, מחלות והשמנה.

הנפט מזיק לבריאות הציבור בכמה דרכים. בשל היעדר אכיפה ופיקוח לפי “חוק האוויר הנקי” האמריקני, חברות הנפט מוסיפות להשתמש במסרטנים ידועים, כמו החומרים הארומטיים בֵּנזֵן, טוֹלוּאֵן וּקְסילֵן, כדי להעלות את מספר האוקטן בדלק. כך טוענים ק’ בוידן גריי, לשעבר שליח מיוחד של ממשלת ארה”ב לאנרגיה באירופה ובאסיה, ואנדרו וארקו, עורך דין מוושינגטון.

בארה”ב, העלויות הכרוכות בבעיות הבריאות ובקיצור תוחלת החיים הנובעים מהשפעותיו המזיקות של הנפט מסתכמות ביותר ממאה מיליארד דולרים בשנה, קובעים השניים.

המעבר לדלקים ביולוגיים יהיה יפה גם לבריאותנו. אחת הביקורות הנפוצות היא שהיבולים המשמשים לדלק ביולוגי תופסים את מקומם של יבולי מזון. אבל 95% מן התירס שמגדלים לאכילה משמש למספוא ולא להזנת בני אדם. מקובל להוסיף את המרכיב העמילני של התירס למזונן של הפרות כדי שבשרן יהיה שמן יותר ולכן, לכאורה, טעים יותר. אבל השומן הזה מעלה את רמת הכולסטרול שלנו במידה ניכרת.

יתר על כן, עמילן התירס אינו מזונם הטבעי של בני הבקר, קשה להם לעכלו, והוא עלול לגרום לתחלואה ולהביא לידי שימוש רב באנטיביוטיקה. הדבר עלול לגרום לעתים להתפתחותם של חיידקים עמידים בפני תרופות, ואלה יכולים לגרוע מיעילותן של תרופות כנגד מחלות מידבקות בבני אדם. אפשר לייצר דלק ביולוגי מעמילן התירס, להשתמש בחלבונים של התירס להאכלת הבהמות ולהימנע מהשפעות הבריאות השליליות.

הצפת השוק בעמילן תירס (קמח תירס) במקום להשתמש בו לדלק ביולוגי גם מוזילה את הפרוקטוז וכך מצמצמת את עלות ייצורו של ג’אנק פוד, שהוא הגורם המרכזי למגפת ההשמנה, בייחוד אצל ילדים.

הנפט לא זו בלבד שהוא מעורר בעיות אסטרטגיות וסביבתיות, הוא אף מגדיל את הסיכון לחלות בסרטן ומסייע לטיפוח סתימות עורקים, מחלות מידבקות וסוכרת ילדים. האין די בכך?

—-
וולזי (Woolsey) הוא יושב ראש Woolsey Partners ולשעבר ראש ה-CIA.

אבולוציה

השקפה חדשה על מוצא האדם / לזלי איילו

זה שנים מסתמכים חוקרי האבולוציה של מין האדם על עצמות מאובנות ועל שרידים של תרבויות קדומות, נוסף על הביולוגיה וההתנהגות של בני אדם וקופים החיים היום, בניסיונם לשחזר את העבר. קביעת רצף הגֶנוֹם של בן משפחתנו הקרוב ביותר, האדם הניאנדרתלי, שהושלמה במאי 2010, פותחת צוהר חדש אל הפרהיסטוריה של כולנו.

כעת, כשבידי המדענים הן הגנום האנושי והן הגנום הניאנדרתלי, הם יכולים לחקור לא רק את הביטויים הפיזיים, החיצוניים, של השינויים האבולוציוניים, השינויים שהונצחו בעצמות ובאבנים, אלא גם את המידע התורשתי עצמו, שמקודד את התכונות האלה. כך נלמד מה בדיוק מבדיל בינינו ובין שאר היצורים מן הבחינה הגנטית וכיצד ומתי התפתחו המאפיינים המבדילים האלה. הבנות אלה יניבו תיאור מפורט של התפתחות מין האדם, מפורט יותר ממה ששיערו בנפשם רוב חוקרי המאובנים עד לפני כמה שנים, לפני שמדע הגנטיקה הצמיח את הטכנולוגיה המאפשרת להרכיב גנום של מין אדם שנכחד מזמן.

בהשוואה של הרצף הניאנדרתלי לרצפים של אנשים בני זמננו גילו סְוַונטֶה פַּאבּוֹ ועמיתיו ממכון מקס פלנק לאנתרופולוגיה אבולוציונית בלייפציג שבגרמניה 200 אזורים בגנום האנושי המודרני שעברו אבולוציה הסתגלותית מאז ההתפצלות בין המינים. במקטעי הדנ”א האלה, הכוללים גנים הקשורים בחילוף חומרים, בהתפתחות קוגניטיבית ובהתפתחות השלד, גלום הסוד המבדיל את בני האדם משאר המינים. הגנטיקאים עדיין אינם יודעים כיצד השפיעו שינויים מאוחרים על תפקודיהם של אותם אזורים בגנום, אבל הזיקות האלה ייחשפו במוקדם או במאוחר.

תחום המחקר שלי, חילוף חומרים וויסות חום, הוא אחד מני תחומים רבים שצפויים להתעשר ממצבור הנתונים החדש הזה. הניאנדרתלים חיו בתנאי קור באירופה בעידן הקרח. חוקרים רבים שאלו אם בזכות הסתגלות פיזיולוגית הם הצליחו לשמור על חום גופם בלי להזדקק לביגוד רב. לאחר שהמדענים יבינו את הגנטיקה של ויסות החום נוכל לחפש ראיות להסתגלות כזאת. אנתרופולוגים רבים משערים שהאדם המודרני הצליח לגבור על הניאנדרתלי במירוץ ההישרדות גם מפני שניצולת האנרגיה שלו הייתה טובה יותר. תכונה המקנה יתרון כשהמשאבים ארעיים או נדירים. הגנום הניאנדרתלי מציע דרך חדשה לבחינת ההשערה הזאת. הוא גם יעזור לנו להבין מדוע לאדם המודרני יש שלד קל יותר וגולגולת שונה משל הניאנדרתלי ואם אנחנו באמת יותר מפותחים מקרובינו גדולי המוח מן הבחינה הקוגניטיבית, כפי שטוענים אחדים מן החוקרים.
ייתכן שהגנומים של מיני אדם אחרים שנכחדו יספקו עוד רמזים. צוות החוקרים של פאבו קובע כעת את רצף בסיסי הדנ”א מעצם של אצבע בת 30 עד 50 אלף שנה שנמצאה במערת דניסובה שברכס האלטאים שבסיביר. אפשר שמדובר במין חדש למדע. ייתכן גם שיש בכך כדי להעיד שהגירתם של מיני אדם קדומים מאפריקה לאירופה ולאסיה הייתה רחבה משחשבו עד כה. בד בבד עם הצטרפותן של קבוצות מחקר חדשות למפעל קביעת רצפי דנ”א אנושיים עתיקים וניתוחם, יוסיפו בוודאי תגליות הפליאו-גנטיקה לעצב את הבנתנו בדבר מסע התפתחותו של האדם עוד עשורים.

—
איילו (Aiello) הוא נשיא “קרן ונר-גרן למחקר אנתרופולוגי” בניו יורק.

גנומיקה

רפואה אישית משלי / ג’ורג’ צ’רץ’

מאז 2003, כשפרויקט הגנום האנושי הושלם באופן רשמי לאחר השקעה של 3 מיליארד דולר, צנחה עלות קביעת רצף גנטי של אדם פי מיליון. הטכנולוגיה להפעלת גנים ולהִנדוסם נעשתה נגישה מאוד. לפיכך יש כעת ריבוי של פעילות ספונטנית בעולם הביולוגיה, בדומה לתחילת שנות ה-80 של המאה ה-20, שבהן ישבו בחדריהם כל מיני “חנונים”, אוטודידקטים במידה רבה, ועמלו ושקדו עד שהביאו לנו את עידן המחשב האישי.

במהלך הדמוקרטיזציה הזה של הביוטכנולוגיה תפנה הרפואה החד-מידתית שהכרנו ב-100 השנים האחרונות את מקומה לרפואה התפורה לכל אחד ואחד לפי מידתו.

הרופאים יבנו תכניות מניעה מותאמות אישית ויעשו אבחון מקיף על פי הגנים, החיידקים, האלרגנים, הפטריות, הנגיפים ומערכת החיסון של כל מטופל. כשם שכפרים נידחים נעזרים היום בכוחו ובמורכבותו של האינטרנט, כך הם יוכלו גם לפתור בעיות בריאות באופן ההולם את מנהגיהם, את מיקומם הגיאוגרפי ואת הפרטים בקהילה. חקר הצירופים המסוימים של גנטיקה וגורמים סביבתיים יכול להניב שינוי בתזונה, בטיפול התרופתי ובהתנהגות ולסייע לנו להאריך ימים בבריאות טובה.

בקרוב יוכלו הרופאים לטפל בכל אחד ואחד כפרט יחיד ומיוחד בזכות מערכת אקולוגית מורכבת של שירותי בריאות ותוכנה. תאי הגזע שלנו ינוצלו לטיפול בבעיות שונות לפי הצורך. רצף הגנים של כל אחד ייקבע פעם בשנה כדי לבדוק שאין הופעה של תאים סרטניים, תאים אוטואימוניים, דלקות וכן הלאה. קביעת הרצף תעזור למצוא את הטיפול היעיל ביותר למקרה שמחלה כלשהי תופיע. בעתיד לא רק נכיר את הביולוגיה שלנו, אלא גם נעצב אותה.

—-
צ’רץ’ (Church) הוא מנהל “המרכז לגנטיקה חישובית” בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת הרווארד.

חקלאות

המהפכה החקלאית הבאה / ג’ון רגנולד

הואיל ואוכלוסיית העולם צפויה להגיע לתשעה מיליארד בני אדם באמצע המאה הזאת, יש מומחים הטוענים שרק חקלאות קונבנציונלית יכולה להניב די מזון לכולם. אבל אם נלך בדרך זו, הסביבה תספוג נזק בלתי הפיך. למרבה המזל, עומדות לפנינו אפשרויות אחרות. אם נעבור משיטות עתירות משאבים לשיטות עתירות ידע, נוכל לחסל את החקלאות שאינה בת-קיימא וליהנות מאוכל בריא לכול ומסביבה בריאה.

החקלאות הקונבנציונלית מביאה לידי סחיפה של הקרקע ודלדולה. ייצור הדשנים המלאכותיים המשמשים בה צורך הרבה אנרגיה וכרוך לא פעם בזיהום נתיבי מים, אגמים וימים, והשימוש בקוטלי מזיקים מסכן את בריאותם של החקלאים. הטכניקות של החקלאות האורגנית, אם בחוות אורגניות מוצהרות ואם בשילוב גישות קונבנציונליות, יכולות לבטל או להפחית את הצורך בכימיקלים. גידול דגנים וקטניות לסירוגין, למשל, יכול לעזור בחידוש מלאי החנקן בקרקע ולהפחית את הצורך בדשנים. אפשר גם להוסיף גידול שלישי או רביעי לסבב, להשאיר יותר שיירי צמח בשדה לאחר הקציר, ולהסב קרקעות לאדמות מרעה. ארה”ב צריכה לשנות את סובסידיות החקלאות הפדרליות, המתגמלות בעיקר על גידול תירס, כותנה, סויה, חיטה ואורז, ולעודד באמצעותן סבבי גידולים ארוכים יותר.

כמו כן כדי לשמור על בריאות הקרקע ולהפחית את הסחיפה יכולים חקלאים רבים להשתמש בשיטות ללא עיבוד קרקע (no till) או ללא חריש. ונוסף על הכול, עלינו לחסוך. אנחנו מבזבזים 30% עד 40% מסך כל המזון הן במדינות מתפתחות (שם נרקב המזון ומתקלקל בשלב ההובלה בגלל דרכים רעועות ומערכות אחסון בלתי הולמות) והן במדינות העשירות (שבהן אנחנו משליכים מזון שאינו מושלם למראה, שאריות ומזון שפג תוקפו אך עדיין טוב למאכל).
אם נחולל את השינויים האלה, עדיין נוכל לספק 2,350 קלוריות של מזון בריא לכל אדם ביום, כפי שממליץ ארגון החקלאות והמזון של האו”ם. כדי להצליח בכך עלינו לרכז את תשומת הלב העולמית בסוגיות של מזון ומערכות אקולוגיות ולהוסיף ולחקור. וכן, כמובן, אנחנו זקוקים לרצון פוליטי שיניע את מהפכת החקלאות הזאת.
—–
רגנולד (Reganold) הוא פרופסור בכיר למדעי הקרקע באוניברסיטה של מדינת וושינגטון.