Van alle speculatieve technologieën is moleculaire nanotechnologie wellicht het belangrijkst voor de vraag of cryonica ooit kan werken.
Het woord weddenschap is hier bewust gekozen. Het is een gok dat een vermogen dat in principe mogelijk lijkt, maar nog niet bestaat, ooit werkelijkheid kan worden.
Waarom reparatie op moleculaire schaal de spil is
Welke route naar opwekking ook wordt gevolgd, in hoe we opwekking zouden kunnen bereiken zijn uiteindelijk ingrepen op het niveau van cellen en moleculen nodig.
De oorspronkelijke doodsoorzaak moet worden weggenomen. De schade door conservering moet worden hersteld. De cryoprotectanten moeten tijdens het opwarmen worden verwijderd voordat ze schade veroorzaken.
Al deze taken vereisen ingrepen op de plaats waar de schade zich bevindt: in cellen en in afzonderlijke cellulaire structuren.
Dat is de belofte van nanotechnologie: controle over materie op nanometerschaal, dus op een miljardste van een meter.
Op die schaal kan een kleine, gerichte verandering in een cel grote gevolgen hebben. Op die schaal is een synaps geen minuscuul object, maar juist relatief groot.
Geen andere momenteel voorgestelde techniek kan op die schaal zo precies werken. Chemische behandelingen kunnen het hele lichaam bereiken, maar zijn weinig gericht. Chirurgie is gericht, maar kan niet op deze kleine schaal ingrijpen.
Moleculaire machines zouden beide eigenschappen kunnen combineren: een groot werkingsbereik en zeer nauwkeurige controle. Daarom spelen zij zo'n centrale rol in de redenering over opwekking.
Opwarming is daarvan het duidelijkste voorbeeld. Warmte die van buitenaf wordt toegevoerd, bereikt het weefsel niet overal even snel. Juist die ongelijkheid is een kernprobleem bij omkeerbare cryopreservatie.
Een techniek die warmte rechtstreeks in het weefsel genereert, zou dit probleem kunnen verminderen, omdat de warmte dan niet van buiten naar binnen hoeft door te dringen.
Van een lezing uit 1959 tot een onderzoeksveld
Het idee bestaat al langer dan vaak wordt gedacht. In 1959 beschreef de natuurkundige Richard Feynman het idee om materie atoom voor atoom te manipuleren.
Hij betoogde dat de natuurkunde geen fundamenteel verbod kent op het van onderaf bouwen en herstellen van structuren. Daarna bleef het idee een kwart eeuw grotendeels sluimeren.
In 1986 zette het boek Engines of Creation van K. Eric Drexler moleculaire nanotechnologie op de kaart en gaf het veld zijn naam.
In de meest ambitieuze vorm gaat het om machines die afzonderlijke atomen positioneren om structuren te bouwen, te herstellen of te regenereren, ook binnen levende cellen.
Hier is het belangrijk onderscheid te maken tussen bestaande technieken en beloofde mogelijkheden. Nanotechnologie is tegenwoordig een actief onderzoeksgebied.
Met DNA-origami kunnen moleculen in vooraf ontworpen vormen worden gevouwen. Moleculaire motoren draaien. Met gerichte toediening kunnen medicijnen naar de gewenste plek in het lichaam worden gebracht.
Wat nog niet bestaat, is een universele moleculaire assembler: een machine die willekeurige schade in uiteenlopende soorten weefsel zou kunnen herstellen.
Het verschil tussen deze bestaande technieken en een universele assembler vormt de kern van de weddenschap. Alles wat hierna volgt, hangt af van de vraag hoever de toekomstige techniek in die richting kan komen.
Wat dit voor cryonica zou betekenen
Als moleculaire reparatie ooit een volwassen technologie wordt, kan dat grote en directe gevolgen hebben.
- Moleculaire reparatie zou schade door cryopreservatie kunnen herstellen. Onvolmaakte vitrificatie kan celschade veroorzaken die moleculaire reparatie in principe vóór de opwekking zou kunnen herstellen.
- Moleculaire reparatie zou problemen bij opwarming en toxiciteit tegelijk kunnen aanpakken. Bij te langzaam opwarmen kan opnieuw ijs ontstaan, terwijl de middelen die ijsvorming tegengaan zelf giftig zijn. Moleculaire technieken zouden beide problemen tegelijk kunnen aanpakken.
- Moleculaire reparatie zou de oorspronkelijke doodsoorzaak kunnen behandelen. Behandeling op het niveau van afzonderlijke cellen zou veel aandoeningen die nu dodelijk zijn, mogelijk behandelbaar maken.
- Moleculaire reparatie zou schade door veroudering kunnen herstellen. Reparatie op celniveau zou weefsel mogelijk in een jongere toestand kunnen terugbrengen, in plaats van alleen bestaande schade te herstellen.
Dit zijn vier verschillende problemen waarvoor dezelfde technologische aanpak mogelijk een oplossing biedt. Dat is ongebruikelijk en verklaart waarom deze technologie binnen dit vakgebied zoveel aandacht krijgt.
Daarom is het belangrijk deze weddenschap expliciet te benoemen, in plaats van haar als vanzelfsprekend te beschouwen. Wanneer de oplossing voor vier problemen van één technologie afhangt, ontstaat een geconcentreerd risico.
Waarom het een weddenschap wordt genoemd
Eerlijkheid gebiedt te zeggen dat deze weddenschap verloren kan worden. Serieuze wetenschappers hebben betoogd dat dit inderdaad kan gebeuren.
De belangrijkste kritiek, die begin jaren 2000 publiekelijk door chemici werd verdedigd, luidt dat een universele assembler misschien onhaalbaar is.
De bezwaren waren concreet: de chemische eigenschappen van de benodigde instrumenten kunnen het positioneren van afzonderlijke atomen beperken, evenals de hoge reactiviteit van atomen op die schaal.
Dat debat is nooit experimenteel beslecht, omdat geen van beide kampen de bedoelde machine ooit heeft gebouwd. De vraag staat nog open.
Daarom past hier de houding van iemand die een weddenschap aangaat, niet die van iemand die een voorspelling doet.
Twee overwegingen beperken dit risico. Ten eerste hangt opwekking niet alleen van deze technologie af. De route van scannen en herbouwen berust op beeldvorming en computationele verwerking. De mogelijke uitkomst van die route komt aan bod in het artikel over mind uploading.
Als de assembler er nooit komt, blijft die andere route in principe mogelijk. Een weddenschap met een onafhankelijk alternatief is wezenlijk anders dan een weddenschap zonder alternatief.
Ten tweede is het mogelijk dat een beperktere techniek al voldoende is. Het herstellen van specifieke, goed beschreven schade in bewaard weefsel is een veel beperktere opgave dan het bouwen van een universele assembler.
De meest gedetailleerde gepubliceerde beschrijving van wat daadwerkelijk nodig zou zijn, is Robert Freitas' Cryostasis Revival. Het werk is juist lezenswaardig omdat het geen loze beloften doet.
Of die specificatie ook daadwerkelijk kan worden gerealiseerd, blijft de open vraag. Serieuze voorstanders erkennen dat. De voortgang op afzonderlijke onderdelen wordt gevolgd in 'het veld verder brengen' en in 'onze onderzoeks- en ontwikkelingsinitiatieven'.
Het project moet worden behandeld als een technisch programma, niet als een profetie. Die houding houdt de discussie eerlijk en past ook bij de benadering van conservering zelf.
Een technisch programma kan duidelijk maken wat het nog niet heeft bereikt. Een profetie kan dat niet, en dat is de praktische reden waarom dit onderscheid ertoe doet.
Zoals ieder onderdeel van het verhaal over opwekking, berust ook dit op hetzelfde uitgangspunt: opwekking is momenteel niet mogelijk.
Deze weddenschap biedt een concrete reden die niet in strijd is met de natuurkunde om te denken dat opwekking ooit technisch mogelijk kan worden. Maar zij biedt geen reden om aan te nemen dat dit nu al mogelijk is.
TL;DR: Moleculaire nanotechnologie zou cellen en weefsels ooit op zeer kleine schaal kunnen herstellen. De natuurkunde sluit dit mogelijk niet uit, maar de benodigde systemen voor medisch gebruik zijn nog niet ontwikkeld of aangetoond.
Ontdek dit praktische hulpmiddel
Gebruik het interactieve hulpmiddel om de vraag in dit artikel te onderzoeken.
De interactieve tool wordt geladen...
Meer lezen