Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife

EN

Şimdiye kadar bilgisayar ve telefonlar için programların ya da yazılımların geliştirildiğini biliyoruz. Bu programlar çalıştırıldığında elektronik ortamda video izlemek olsun, internette arama yapmak olsun, yazı yazmak olsun pek çok işlem gerçekleştirmemizi sağladı. Peki, aynı şeyin yaşayan bir organizma için yapılabileceğini hiç düşündünüz mü? Otherlife filmini izlediyseniz ne demek istediğimi daha iyi anlayacaksınız. Henüz izlememiş olanlar için kısaca filmin konusundan bahsedelim.

Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife

Film OthetLife adlı bir projenin hayata geçirilmesi için yapılan deneyleri ve beraberinde getirdiği sorunları ele alıyor. Peki, nedir bu OtherLife yani diğer-yaşam? Yeni anılar üretilmesini sağlayan bir biyo-yazılım... Filmimizin başkahramanı Ren Amari, bilgisayarda geliştirdiği kodlarla çeşitli sanal geçeklik senaryoları yazar. Geliştirdiği bu yazılımı bir çeşit göz damlasına aktarır. Biyo-yazılımlı bu teknoloji, göze damlatıldığında kişiyi rüya âlemi gibi bir faza geçirerek kendisi için yazılan senaryoda oldukça gerçekçi dakikalar geçirmesine olanak sağlar.

Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife

Filmde bahsi geçen yazılımın birkaç farklı amacından bahsediliyor. Birincisi, insanlara günlük hayatta yapmak isteyip de vakit ayıramadıkları pek çok etkiliği yapabilme fırsatı sağlamak.

İkinci bir kullanım ise cezalandırma. Yani bir suçluyu kaçma ihtimalinin olmadığı kendi zihninin hapishanesine kapatma. Bomboş bir odada 365 günü geri sayarak geçirdiğinizi hayal edin. Sizin için zaman yavaş akarken aslında gerçek dünya da birkaç dakika geçmiş oluyor. Böylece hem mahkûmun hayatından yıllar kaybolmamış oluyor hem de geçmek bilmeyen günler boyunca hapis kalma hissini sonuna kadar yaşıyor.

Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife

Bir diğer değinilen kullanım alanı ise komadaki hastaları uyandırabilmek… Filmin aradığı cevap, hastanın komaya girmesine sebep olan kaza anına bilincini geri götürüp hastanın o andan nasıl kurtulacağına dair yeni bir senaryo yaşamasını sağlarsak hastayı uyandırmamız mümkün olabilir mi? İlginç bir soru? Bu soruya cevap verebilmek için her şeyden önce koma halini anlamak da önemlidir diye düşünüyorum. Belki bir başka yazıda bu konuya yeniden değinilebilir çünkü muhtemelen bu yazı zaten yeterince uzun olacak.

O yüzden izninizle öncelikle biyo-yazılımın mümkün olup olmadığına karar verelim.

Nasıl bilgisayar programları kodlardan oluşuyorsa biz biyolojik canlılar da kodlanmış gen dizilimlerinden oluşuyoruz. Steganografiyi daha önce duymuş muydunuz? Genlerimizde ki kodların bu özelliğini kullanan bir yöntemin adı desem…

Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife

Steganografi yani DNA kriptografisi, DNA dizisine bilgi saklanması tekniğindir kısaca. Bildiğiniz üzere DNA’nın kendine has kodlama sisteminde Adenin(A), Sitozin (C), Guanin (G) ve Timin  (T) diye adlandırılan organik bazlar kullanılır. Bahsettiğimiz teknikte alfabedeki her harfin karşılık geldiği bir baz kombinasyonu belirlenerek mesajlar şifrelenir.

1999 yıllarında New York’ta Sina Dağı’ndaki Icahn Tıp Okulu araştırmacıları bu tekniği kullanarak DNA’yla şifreli mesaj gönderdi. Önce DNA’ya mesajı kodlayıp daha sonra onu mektuptaki küçük bir harfin içine yerleştirdiler. Alıcı bu mesajı standart biyokimyasal yöntemlerle tespit edip gizli mesajı çözebiliyordu.

New York Genom Merkezi ve Columbia Üniversitesinden Yaniv Erlich ve Dina Zielinski Steganografi’yi bir ileri basamağa taşıyarak bilgisayar kodlarını DNA’ya aktarmayı hedeflediler. DNA’ya bir film, bir fotoğraf, bir bilimsel makale, bir bilgisayar virüsü ve bir Amazon hediye kartı kodlamayı başardılar.

Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife


Az önce bahsettiğimiz bazlara geri dönersek... Her kombinasyonu farklı bir bilgiye denk gelen A,C,G ve T harfleri... DNA’ya benzer şekilde dijital bilgiyi oluşturan kodlar da sıfır ve birlerden oluşur. Eğer bir dilden başka bir dile çeviri yapar gibi dijital verinin 0 ve 1’lerini DNA’nın A,C,G ve T’sine dönüştürebilirsek DNA’yı bir hard disk gibi kullanabiliriz.


Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife

DNA’nın diğer depolama alanlarıyla karşılaştırıldığında çok daha küçük alan kaplaması en önemli avantajlarından birisidir. Aynı zamanda yaklaşık 3,7 milyar yıl kadar dayanabilmektedir.

Şu an için en büyük sorunlardan birisi DNA’yı bozmadan ona yükleyebileceğimiz bilginin sınırlı olması. Daha büyük bilgiler kodlamak istersek DNA’yı parçalamamız gerekir ki bunu yaptığımızda bilgiler tam anlamıyla işlenemeyeceği için veri kaybı riski de artmış oluyor.

Ancak bu problem de ‘fountain code’ yani ‘kaynak kod’ yöntemiyle çözüldü. Bu tarz bir kodlamada veriler küçük parçalara ayrılır. Aradan rast gele bir kod paketi kaybolsa bile kodun tamamına bakarak eksik parçanın ne olduğu anlaşılabilir.

Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife

Bir diğer DNA depolama problemi ise verinin ne kadar çok okunursa o kadar çok kayboluyor olması. Ancak veri on kez kopyalanarak kodlandığında kaynak kod yöntemi bu tarz kayıplara karşı oldukça dirençli olabiliyor ve kaybolan veriler etkili bir şekilde kurtulabiliyor.

Dina Zielinski’nin DNA’ya dijital veri depolamak üzerine yaptığı TED konuşmasını buradan izleyebilirsiniz.

Yani anlayacağınız üzere DNA’ya bilgisayar kodları, yazılımları, filmler ve akademik yazılar gibi çeşitli bilgiler yüklenebiliyor. O zaman yapmamız gereken istediğimiz senaryoyu kodlamak ve DNA’ya yüklemek. Peki, sonra ne olacak? DNA’ya bilgisayarlar aracılığıyla bilgi yükleyebiliyor ve yine bilgisayarlar ve biyokimyasal yöntemleri kullanarak okuyabiliyoruz. Beynin bu bilgileri okumasını nasıl sağlayabiliriz?

Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife

Burada karşımıza çıkan en büyük problem verilerin yüklenmiş olduğu DNA’nın beyine tanıtılıp tanıtılamayacağı. Beyindeki asıl bilgi akışının nöronlar aracılığıyla olduğunu ve bu yapıların beynin neredeyse tamamında yer aldığını biliyoruz. Eğer beyinde yeni anılar oluşturmak istiyorsak beyindeki bu iletimi sağlayan nöronlar aracılığıyla yapabiliriz gibi görünüyor.

O zaman neden DNA’ya bilgi yükledik?

DNA depolama yönteminin belki de bize sağlayacağı tek ama en önemli katkı, hafifliği. Normalde bir terabaytlık bir harici disk yaklaşık 150 gram gelmekteyken Erlich ve Zielinski’nin metoduyla 215,000 katı kadar veri bir gramlık bir DNA’ya sığdırılabilir. Yani istediğiniz kadar anıyı bu hafif DNA depolama alanlarına sığdırabilirsiniz.

Şimdi diyeceksiniz ki istediğimiz yazılımı ya da anıyı beyne tanıtma mevzusu ne olacak? Hemen ona geliyorum merak etmeyin. Bunun için en etkili yollardan birisi beyine önceden yerleştirilmiş mikro çipler gibi görünebilir ama bu bizim filmden ilham alarak edindiğimiz yola biraz ters düşüyor. Çünkü sadece bir göz damlasıyla bunu başarabilmek istiyoruz. Peki, o zaman ne yapabiliriz?

Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife

Eğer bir çip bunu yapabiliyorsa bir mikro bilgisayarda yapabilir değil mi? Günümüzde yapay zekanın ve robotların geldiği noktayı biliyoruz. Kendi yolunu bulabilen küçük robotların üretilebildiğini de bilim haberlerinde görmüşsünüzdür. En basitinden ‘labirent çözen robot’ şeklinde bir araştırma yapsanız bile karşınıza pek çok rapor çıkacağı gibi evinizde kendi robotunuzu yapabilmeniz için satın alabileceğiniz ekipmanlara bile ulaşabiliyorsunuz. Bunun yanında bu koca robotların ileri düzey teknolojilerle artık mikro boyutlara getirmenin de o kadar zor olmadığın görebiliyoruz.

Peki, ne kadar küçük?

Enjekte edilebilecek kadar küçük…

Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife
Michigan Üniversitesinden araştırmacılar vücuda enjekte edilebilir bir bilgisayar üzerinde çalışmalara başlamışlar bile. Bu bilgisayar radyo frekanslarını kullanarak vücudun içinde edindiği bilgileri dışarıdaki bilgisayarlara gönderiyor. Ne gibi bilgiler edinebiliyor bu bilgisayarlar? Mesela vücutta bir tümör varsa vücut içindeki basıncını ölçerek tümörün durumuyla ilgili bilgi edinmemize yardımcı olabiliyor. Ya da kemoterapinin ne kadar etkili olduğuyla ilgili bilgi verebiliyor. Vücuda bir bilgisayar göndermekten bahsedebiliyoruz. Bilgisayarların vücut dışında yapabildiklerini düşünüp enjekte edilebilen versiyonlarının daha başka neler yapabileceğini sizin hayal gücünüze bırakıyorum.

Şimdi elimizde neler var? Yazılım yüklü bir DNA, ve enjekte edilebilir bir bilgisayar ya da bir çeşit robot… Robotumuz istediğimiz bölgeyi bulacak ve dışarıdaki bilgisayarlara radyo frekanslarıyla bilgi aktaracak. DNA’mız da istediğimiz bilgiyi beyne aktaracak. Ama nasıl?

Belki bir DNA’yı beyne enjekte edemeyiz ya da belli bir bölgeye tanıtıp beynin onu okumasını bekleyemeyiz. Ancak mikro bilgisayarımızın ya da robotumuzun küçük kütleli harici disk olarak kullanabileceği DNA’daki bilgiyi okuyup tıpkı bir bilgisayara olduğu gibi beynimize sinyaller iletmesini sağlayabiliriz. En azından teorik olarak...

Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife

Beyin görüntüleme yöntemleriyle belli bir anıyı hatırladığımızda ya da yeni bir bilgiyi öğrendiğimizde beyinde hangi bölgelerin ne derecede aktif olduğu gözlenebiliyor. Kişiye kazandırmak istediğimiz anının yaşanması durumunda beynin vereceği tepkinin beyin içinde elektronik dalgalar yoluyla taklit edilmesinin beyinde oluşturacağı etki sizce ne olurdu? Ben söyleyeyim. Yapay anılar…

Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife

Nature Neuroscience’da yayınlanan bir makaleye göre gerçek deneyimler olmasa da yapay olarak anılar oluşturabiliriz. Hayvanlar üzerinde yapılan laboratuar testlerinde önce farelerin doğal yollarla anılar oluşturulması sağlandı. Daha sonra bu anıları henüz edinmemiş olan farelerin beyninde ilk gruptakilerin beynin de aktifleşen bölgeleri taklit edecek şekilde ilgili beyin bölgelerini aktifleştirdiler. Sonuç ne mi? İkinci gruptaki fareler sanki o anılar kendi anılarıymış gibi tepki vermeye başladılar.  Yani bizzat deneyimlemedikleri halde yapay anılar sayesinde yaşamış kadar oldular. Tam da aradığımız şey değil mi?

Edindiğimiz bilgileri toparlayacak olursak… Mikro bir bilgisayara kendi boyutlarına uygun ve çok sayıda bilgi kaldırabilecek bir DNA belleği iliştiriyoruz. İstediğimiz anıyı ve beyinde oluşturması gereken etkileri bu belleğe yüklüyoruz. Bilgisayarımızı bir robot gibi beyine ulaşacak ve içindeki bilgiyi okuyup beyinde elektriksel sinyaller oluşturacak şekilde programlıyoruz. Bu bilgisayar enjekte edilebilir boyutlardaysa bu demek oluyor ki göz damlası şekline getirmekte mümkün.

Tüm bu süreci sadece biyolojik materyaller kullanarak üretebilirsek tadından yenmez tabi. Bu kadarını yapabildikten sonra geriye bir tek Biyo 3D yazıcılarla üretmeye başlamak kalıyor.

Biyoyazılımla Yeni Anılar - OtherLife

Bu benim OtherLife’ı gerçeğe dönüştürmek için aklıma gelen yöntem. Elbette daha pek çok yöntem bulunabilir. Hatta belki direkt olarak biyolojik bir sıvıya bile yazılım yüklenebilir. İlerleyen zamanda bilimsel ve teknolojik gelişmelerin bize daha neler katacağı üzerine sadece tahmin yürütebiliriz.

Bu teknolojinin hangi alanlarda kullanılabileceğine gelelim. Yeni anılar oluşturmak ya da hali hazırda var olan anılar üzerinde oynama yapabilmek muhtemelen ilk olarak psikiyatristlerin işine yarayacak gibi duruyor. İlk olarak elbette tıp alanının kullanımında olması mantıklı olacaktır. Belki eğlence amaçlı kurulmuş merkezlerin vereceği kontrollü bir hizmet olarak da kullanılabilir (Total Recall filmindeki gibi). Eğer herkesin kolaylıkla ulaşabileceği bir şey olursa diğer uyuşturucu maddeler gibi suistimale sebebiyet verebilir. Kötü niyetli insanların eline geçmesi durumunda çok daha riskli hale gelebilir.

Filmde OtherLife projesinin ortaklarından birinin tanıtım yaparken kullandığı ifadelere bakalım.

Hayatımızla ne yapıyoruz? Hiç yeterli zamanımız yok. Olduğu zaman da boşa geçmiş gibi geliyor. Daha fazlasını satın alabildiğimizi hayal edin. İşten önce Karayiplere açıldığımızı, öğle arasında Alplerde kayak yaptığımızı, aynı gece Set Resifi'nde serbest dalış yaptığımızı.

Bu bir simülasyon değil. Orada olmaya en yakın şey bile değil. Bu gerçek bir deneyim. Patentli teknolojimizle doğrudan beyne iletiliyor.

Tatiller, sadece başlangıç. Sonrasında ne var? Uzun vadeli, interaktif... Olasılıkları hayal edin.

Eğitim, rehabilitasyon, terapi, zihninize eklenen yılların birikimi… Bilgisayar uygulamaları gibi... Tek yapmanız gereken karar vermek,

OtherLife'ınız ile ne yapacaksınız?

Hayal etmesi güzel ancak riskleri de var.

Böyle bir teknoloji olsa denemek ister miydiniz? Deneyimlemek isteyeceğiniz ilk şey ne olurdu? OtherLife’ınızla neler yapmak isterdiniz?

Sizde konuyla ilgili fikirlerinizi, kendi yöntemlerinizi veya kullanım alanı fikirlerinizi benimle paylaşırsanız çok memnun olurum.

 

KAYNAKÇA

DNA Kriptografisi

DNA’ya kodlanan mesaj

DNA’ya dijital bilgi depolama

Vücuda enjekte edilebilen bilgisayar


 

Yorumlar

Yorum Gönder