Av alla spekulativa tekniker är molekylär nanoteknik kanske den som är mest avgörande för om kryonik någonsin kan fungera.
Ordet vad används här medvetet. Det är ett antagande om att en förmåga som i princip är möjlig, men som ännu inte finns i dag, en dag blir verklighet.
Varför reparation på molekylär nivå är den avgörande pusselbiten
Oavsett vilken väg till återupplivning man tänker sig i hur vi skulle kunna uppnå återupplivning krävs det i slutänden ingrepp på cell- och molekylnivå.
Det handlar om att behandla den ursprungliga dödsorsaken. Det handlar också om att reparera skador som uppstått vid nedfrysningen. Kryoprotektanterna måste dessutom avlägsnas under återuppvärmningen innan de hinner orsaka skada.
Det innebär att man måste kunna arbeta där skadan faktiskt finns: inne i cellerna och på nivån av enskilda strukturer.
Nanoteknikens löfte är kontroll över materia på nanometerskala, alltså miljarddelar av en meter.
På den skalan kan en liten och exakt förändring i en cell avgöra om den överlever. På denna skala är en synaps ett förhållandevis stort objekt.
Ingen annan föreslagen metod arbetar i dag på den nivån med samma precision. Behandling med kemiska ämnen kan nå stora delar av kroppen men har begränsad precision, medan kirurgi kan vara precis men inte kan ingripa i tillräckligt små strukturer.
Molekylära maskiner är lockande eftersom de i teorin skulle kunna förena räckvidd med precision. Därför har de en central plats i resonemangen om återupplivning.
Det tydligaste exemplet är återuppvärmning. Värme som tillförs utifrån sprids ojämnt i vävnaden, vilket är ett centralt problem om kryopreservering ska kunna bli reversibel reversibel kryopreservering.
En metod som verkar direkt inne i vävnaden skulle kunna minska problemet, eftersom värmen då inte behöver ledas in utifrån.
Från en föreläsning 1959 till ett forskningsfält
Idén är äldre än den låter. År 1959 skisserade fysikern Richard Feynman idén att manipulera materia atom för atom.
Hans argument var att fysikens lagar inte förbjuder att bygga och reparera strukturer atom för atom. Idén låg sedan i stort sett vilande i ett kvarts sekel.
År 1986 bidrog K. Eric Drexlers bok *Engines of Creation* till att etablera molekylär nanoteknik som begrepp och forskningsfält.
I sin mest långtgående form handlar det om maskiner som placerar enskilda atomer för att bygga, reparera eller återställa strukturer, även inne i levande celler.
Att skilja mellan det som finns och det som utlovas är viktigt här. Nanoteknik är redan i dag ett aktivt och etablerat forskningsfält.
Med DNA-origami kan molekyler formas till förutbestämda strukturer. Molekylära motorer har konstruerats och kan drivas. Riktad läkemedelstillförsel kan föra läkemedel till rätt plats i kroppen.
Det som ännu inte finns är en generell molekylär assembler, en maskin som skulle kunna reparera många olika typer av skador i olika slags vävnad.
Avståndet mellan dagens nanoteknik och en sådan generell assembler är själva kärnan i vadet. Det fortsatta resonemanget beror på om framtidens teknik kan minska detta avstånd.
Vad det skulle kunna innebära för kryoniken
Om tillräckligt avancerad molekylär reparation någonsin blir möjlig skulle nyttan för kryoniken vara stor och direkt.
- Molekylär reparation skulle kunna åtgärda skador som uppstår vid kryopreserveringen. En ofullständig vitrifiering kan orsaka cellskador som molekylär reparation i princip skulle kunna åtgärda före återupplivning.
- Molekylär reparation skulle också kunna hantera problemen med återuppvärmning och toxicitet samtidigt. Om vävnaden värms upp för långsamt kan is bildas under återuppvärmningen, samtidigt som de ämnen som motverkar isbildning är giftiga. Molekylär kontroll skulle kunna hantera båda samtidigt.
- Molekylär reparation skulle kunna behandla den ursprungliga dödsorsaken. Behandling på nivån av enskilda celler skulle kunna göra många av dagens dödliga sjukdomar behandlingsbara.
- Molekylär reparation skulle kunna åtgärda skador som följer av åldrandet. Reparation på cellnivå skulle kunna föryngra vävnad i stället för att bara reparera enskilda skador.
Det rör sig alltså om fyra olika problem som i teorin skulle kunna lösas med samma typ av teknik. Det är ovanligt, vilket är en viktig anledning till att tekniken får så stor uppmärksamhet inom området.
Därför bör vadet uttryckas öppet i stället för att tas för givet. Att fyra problem är beroende av en och samma förmåga innebär en koncentrerad risk.
Varför det kallas ett vad
Det är viktigt att vara tydlig med att vadet kan förloras och att seriösa forskare har hävdat att det också kan gå så.
Den mest betydelsefulla invändningen, som kemister formulerade offentligt i början av 2000-talet, är att en generell molekylär assembler kanske aldrig går att bygga.
Invändningarna var konkreta: kemin i de verktyg som ska placera atomerna kan sätta gränser, liksom atomernas reaktivitet på denna skala.
Debatten har aldrig kunnat avgöras experimentellt, eftersom ingen av sidorna har byggt den aktuella maskinen. Frågan är fortfarande öppen.
Därför bör detta betraktas som ett välgrundat antagande, inte som en prognos.
Två saker dämpar risken. Den första är att återupplivning inte är beroende av den här tekniken ensam. Vägen via skanning och återuppbyggnad bygger i stället på avbildning och beräkning. Den beskrivs närmare i mind uploading.
Om montören aldrig blir verklighet påverkas inte den vägen. Ett vad med en oberoende alternativ väg är mindre riskfyllt än ett vad utan alternativ.
Den andra omständigheten är att en mer begränsad förmåga kan vara tillräcklig. Att reparera specifika, väl kartlagda skador i preserverad vävnad är en betydligt mindre uppgift än att bygga en universell molekylär assembler.
Det mest detaljerade publicerade försöket att beskriva vad som faktiskt skulle krävas finns i Robert Freitas *Cryostasis Revival*. Texten är värd att läsa just eftersom den tar svårigheterna på allvar.
Den öppna frågan är om den specifikationen går att förverkliga, och seriösa förespråkare säger det öppet. Framsteg inom de enskilda delarna beskrivs i artikeln om utvecklingen inom området och i våra forsknings- och utvecklingsinitiativ.
Om man ser detta som ett tekniskt utvecklingsprogram snarare än som en profetia blir resonemanget mer sakligt. Samma förhållningssätt präglar fältets syn på själva preserveringen.
Ett tekniskt utvecklingsprogram kan tydligt redovisa vilka mål som ännu inte har uppnåtts. En profetia kan inte redovisa sina begränsningar, och av praktiska skäl är skillnaden viktig.
Liksom övriga resonemang om återupplivning utgår detta från att återupplivning för närvarande inte är möjlig.
Vadet ger ett konkret och fysikaliskt rimligt skäl att tro att en möjlig väg till återupplivning en dag kan utvecklas. Det är däremot inte ett skäl att tro att en sådan metod redan finns.
Sammanfattning: Molekylär nanoteknik skulle en dag kunna reparera celler och vävnader på mycket liten skala. Fysikens lagar tycks inte utesluta det, men de molekylära system som skulle krävas har ännu inte byggts eller visats fungera.
Utforska det här praktiska verktyget
Använd det interaktiva verktyget för att undersöka frågan i den här artikeln.
Laddar det interaktiva verktyget...
Vidare läsning