إيلوان: هجين بين النبات والروبوت
لا يوجد الكثير مما يخبئه المستقبل للتكنولوجيا. السيارات الطائرة، التي كان يعتقد ذات يوم أنها أمر مؤكد في القرن العشرين، بالكاد نجحت في تحقيق النجاح. لقد أصبح فيسبوك، الذي كان ذات يوم أداة لتقييم طلاب الجامعات، أحد أكبر التهديدات التي تواجه الديمقراطية. ومن غير جيف بيزوس كان يظن أن مبيعات الكتب عبر الإنترنت يمكن أن تصل إلى 150 مليار دولار؟
لذلك، لا يبدو الأمر جنونيًا عندما تقول هاربريت سارين، وهي مصممة في مختبر الوسائط بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، إن مدننا قد تكون في يوم من الأيام مليئة بالروبوتات الهجينة. مثل الدكتور فرانكنشتاين في العصر الحديث — أو، اه، بلانتينستين؟ - رؤيته هي إعطاء النباتات نوعًا جديدًا من الحياة.
يدخل إيلوان، وهو مصنع إلكتروني كشف النقاب عنه هذا الشهر بواسطة سارين وفريقه. يتحرك الروبوت النباتي الهجين، المربوط ببعض الأسلاك والأقطاب الكهربائية الفضية، استجابةً لمتطلبات الضوء في النبات. عندما يسلط الضوء على أوراقها، يصدر النبات إشارات كهروكيميائية حيوية، والتي تكتشفها الأقطاب الكهربائية وتنقلها إلى الروبوت ذو العجلات الموجود بالأسفل. ثم يتحرك الروبوت نحو الضوء.
إلوان هو أكثر من مجرد نبات على عجلات. يزعم سارين وزملاؤه أن مشروعهم هو مثال على كيانات جزئية عضوية وجزئية اصطناعية قد تصبح أكثر شيوعًا في المستقبل. العديد من الوظائف التي نجدها في الإلكترونيات - على سبيل المثال، القدرة على استشعار البيئة المحيطة وعرض البيانات - كانت موجودة لأول مرة في الطبيعة. وغالبًا ما تكون أكثر كفاءة ومرونة في العالم الطبيعي، وأقل عرضة للتآكل والأضرار البيئية. ومن خلال تحديد وتفسير الطريقة التي تعمل بها النباتات، يأمل الباحثون في تحويلها إلى هجينة حيوية تعمل على تزويد الطاقة والمراقبة والتقارب مع محيطها التكنولوجي.
هذه ليست أول شراكة بين النبات والروبوت نواجهها. أنشأ الرئيس التنفيذي لشركة Vincross Sun Tianqi روبوت مكلف بالحفاظ على نبات عصاري حيًا من خلال مراقبة محيطه. ولكن قد يكون إيلوان هو الأكثر إثارة للاهتمام. وتأخذ الشراكة خطوة أخرى إلى الأمام من خلال ربط المصنع بالآلة مباشرة.
تحدثنا إلى سارين عن مشروعه ورؤيته لعالم النباتات السيبرانية. تم تحرير هذه المقابلة وتكثيفها من أجل الوضوح.
الاتجاهات الرقمية: ما الذي دفعك في البداية إلى بناء مصنع للسايبورغ؟
هاربريت سارين: لقد كنت مهتمًا بجانبين من البحث حول الطبيعة. إحداها هي كيفية دراسة القدرات الموجودة في الطبيعة لتشغيل أجهزة التفاعل الجديدة المستقبلية. الآن، نحن نبني كل شيء خارج العالم الاصطناعي. إنها طريقة تفكير صناعية للغاية. نحن نصمم كل شيء بشكل مصطنع من الألف إلى الياء.
"أردت أن أظهر كيف سيكون الأمر لو تمكنت النباتات من المشي مثل الإنسان."
لقد وجدت في بحثي العديد من القدرات التي يمكننا استخدامها في العالم الطبيعي. على سبيل المثال، تحتوي النباتات بالفعل على إشارات كهربائية بداخلها تشبه الدوائر الاصطناعية. وقد ألهمني ذلك للتفكير في قدرات جديدة. لذا، أردت أن أوضح كيف سيكون الأمر إذا كان النبات قادرًا على الحركة أو يمكنه المشي مثل الإنسان، ولكن يمكن أن يحصل على الطاقة من النبات نفسه.
كيف يمكنك ترجمة الإشارات الكهربائية للمحطة إلى حركة؟
تستجيب النباتات لكثير من العوامل البيئية. في الصباح، على سبيل المثال، تحاول النباتات توجيه نفسها نحو الشمس إلى الشرق. ومع استمرار تحرك الشمس طوال اليوم، فإنها تعيد توجيه نفسها أكثر للحصول على الحد الأقصى من ضوء الشمس. لذلك، فإنها تستجيب لأشياء مثل ظروف الإضاءة، وتغيرات الجاذبية، والشوائب في التربة، والحشرات التي تحاول أكل أوراقها. وعندما يحدث ذلك، يحاول النبات داخليًا التواصل مع أعضائه الأخرى. هذا الاتصال هو إشارة كهربائية. إنها في الواقع إشارة كهروكيميائية حيوية.
وباستخدام إيلوان، قمت بوضع دوائر على النبات لقراءة تلك الإشارات، وتمكنت من قراءتها بمجرد لمس النبات أو تغيير بيئته. لقد اكتشفت أن إشاراتها كانت واضحة حقًا عندما قمت بتغيير ظروف الإضاءة الخاصة بها. بالنسبة لهذا الروبوت، لدي مصابيح مثبتة في كلا الاتجاهين، والتي أقوم بتشغيلها وإطفائها. أثناء الانتقال، يتم إنتاج الإشارة وتنتقل تلك الإشارة إلى الروبوت لتحفيز الروبوت على التحرك يسارًا ويمينًا.
فكرتك إذن هي استخدام فسيولوجيا النبات المدمجة كنوع من نظام الدوائر الطبيعية. وتريد استبدال الدوائر الاصطناعية بأخرى طبيعية.
وعلى مستوى أوسع، هذا ما حاولت إيصاله هنا. ولكن، كمصمم تفاعل، فإنني أركز على كيفية عمل التفاعلات [بين البشر والآلات] في الوقت الحالي.
"قد تكون النباتات أفضل أنواع الأجهزة الإلكترونية الموجودة في البيئة، وهي أشياء لا يمكننا أن نسعى جاهدين لتصنيعها إلا بشكل مصطنع."
يحدث أمران عندما نستخدم الأجهزة الرقمية: الاستشعار والعرض. عندما نجلس أمام الكمبيوتر، يحاول الكمبيوتر تقريبًا استشعار ما أريد القيام به، ويحاول تقديم مخرجات بناءً على ذلك. ثم هناك العرض، الذي يظهر كواجهات نراها في العالم الرقمي. نحن نصنع هذه الأجهزة الإلكترونية الاصطناعية للاستشعار والعرض، لكن النباتات لديها بالفعل مثل هذه القدرات.
النباتات تعمل بالطاقة الذاتية، وتتجدد ذاتيًا، وتصنع نفسها ذاتيًا. أنها تتحرك وتغيير اللون. الأوراق تتفتح وتغلق وتنمو. يمكن أن تكون بمثابة مصدر إلهام للإلكترونيات لدينا. قد تكون النباتات أفضل أنواع الأجهزة الإلكترونية الموجودة في البيئة، وهي أشياء لا يمكننا إلا أن نسعى جاهدين لتصنيعها بشكل مصطنع. وبما أننا لم نتمكن من إعادة إنشائها، فلماذا لا نكتفي بمواءمة التصاميم مع الطبيعة؟ أعتقد أن مستقبل تصميم التفاعل سيضع الواجهات داخل الطبيعة نفسها.
ما هي بعض المزايا الواضحة التي تراها من امتلاك جهاز هجين بدلاً من الأجهزة الاصطناعية حصريًا؟
حسنًا، ستكون عملية التهجين مع الطبيعة بمثابة نقلة نوعية ستقودنا إلى التفكير في كيفية تصميم الأجهزة المستقبلية. على سبيل المثال، تمتص النباتات الماء بشكل مستمر، مثل المحركات الصغيرة في البيئة. تفتح النباتات وتغلق، وتعمل كشاشة عرض. إذا نظرنا إلى هذه القدرات، فيمكننا البدء في استخدام بعضها وتحويلها إلى وظائف إلكترونية، لذلك لا يتعين علينا تصميم الأشياء من الألف إلى الياء.
والفائدة الثانية هي أننا في عصر إنترنت الأشياء والبيئات الذكية نميل إلى وضع أجهزة الاستشعار في كل مكان ولكن لن يكون من الممكن بناء كل شيء بكفاءة بالحجم الذي نفكر فيه المستقبل. وإذا صممنا كل شيء بشكل مصطنع، فقد نضع أشياء في البيئة تدمر البيئة أيضًا، لأنها كلها مصنوعة من السيليكون أو العقلية. إذًا كيف يمكننا الارتقاء؟ قد تساعدنا النباتات في الإجابة على هذا السؤال.
من وجهة نظري، إذا تحالفنا مع هذه القدرات الطبيعية، فيمكننا أن نحاول أن نكون متقاربين مع الطبيعة. أنا أسمي هذا التصميم المتقارب. في الوقت الحالي، دائمًا ما تكون مبادراتنا البيئية في تراجع. نقول: "حسنًا، الآن بعد أن دمرنا هذا الجزء من البيئة، كيف يمكننا إصلاحه الآن؟" ومن خلال التهجين مع الطبيعة وصنع الروبوتات، لن نكون سلبيين في جهودنا. يمكننا أن نكون نشطين ونجعل تطورنا التكنولوجي متوافقًا مع الطبيعة نفسها.
ما نوع الأجهزة وتصميمات البنية التحتية التي تتصورها لهذا المستقبل المختلط؟
مشروعي الحالي يسمى Cyborg Botany. في الوقت الحالي، نستخدم النباتات بشكل رئيسي كمحاصيل غذائية، لكن النباتات في بعض الثقافات الآسيوية تستخدم أيضًا كأشياء مثل الجسور. ينتقلون من أحد ضفتي النهر إلى الجانب الآخر ويستخدمون كجسر ينمو ذاتيًا. هذا أحد التطبيقات التي يمكنك من خلالها التفكير في إنشاء بنية من شجرة. أو فكر في المحرك الطبيعي الذي ذكرته. يمكن أن تصبح النباتات منصات مراقبة حيث يمكنها مراقبة جودة المياه، أو سميتها، أو التلوث، ومن ثم لن نضطر إلى نشر أجهزة استشعار اصطناعية.
"يمكن أن تصبح النباتات منصات مراقبة حيث يمكنها مراقبة جودة المياه أو السمية أو التلوث، ومن ثم لن يكون لدينا أجهزة استشعار صناعية منتشرة."
يمكن للتطبيقات الأخرى الاتصال بالعالم الرقمي. أنا أعمل حاليًا على مصنع يمكن التحكم فيه بالبرمجيات، لذلك تقوم بالنقر على أوراق النبات وتغلق الأوراق. ويصبح ذلك نوعًا من الاتصال ثنائي الاتجاه بين المصنع والكمبيوتر. تعمل الورقة مثل العرض.
باعتبارها كائنات حية، فإن النباتات لها مصلحتها الذاتية ولا تتبع دائمًا القواعد التي وضعناها لها. على سبيل المثال، تنمو جذور الأشجار من خلال الخرسانة أو تنمو الشجيرات في المزاريب. لذا، قد تكون العناية بها في الواقع أكثر صعوبة من العناية بالأجهزة التي يصنعها الإنسان. ما نوع التحديات التي تواجهها مع نباتات السايبورغ التي لا تواجهها مع الأجهزة الاصطناعية؟
هناك مبدأان لدي في هذا المشروع يمكن أن يجعل الأمور صعبة. الأول هو أن النبات لا ينبغي أن يتضرر والآخر هو أن البيئة لا ينبغي أن تتضرر. على سبيل المثال، إذا كنت أزرع شيئًا داخل النبات أو إذا كنت أفعل شيئًا في البيئة، فلا ينبغي أن يؤذي حيوانًا قد يأتي حوله ويأكله.
قد يكون من الصعب أيضًا دراسة القدرات وتفسير ما تعنيه. عندما أستمع إلى الإشارات الكهربائية للنبات، أحتاج إلى أن أكون قادرًا على معرفة أن إحدى الإشارات حدثت بسبب تشغيل الضوء وحدثت إشارة أخرى لأنني وضعت شيئًا ما في التربة. واستنادًا إلى هذه التفسيرات السرية، أصبح بإمكاني دراسة نظام النبات ومعرفة ما إذا كان هذا هو النوع المناسب من النظام الذي يجب استخدامه في طلبي.
من الواضح أنك تقدر النباتات. أشعر بالفضول إذا كنت تعتقد أن النباتات لديها القدرة على الشعور بالمتعة والألم؟
ومن المهم جدًا أن نذكر أن النباتات لا تحتوي على أعصاب مثل البشر. النباتات ليس لديها مشاعر ولكن لديها إشارات تطورية. إنها أنظمة على مستوى ما. أحاول تقديم تفسيرات لتلك الإشارات التطورية، لكنها ليست إشارات عاطفية. إنها مجرد استجابات للبيئة. لكن في نهاية المطاف ما زالوا أنظمة حية. من خلال Elowan، أقوم بتضخيم الشيء الذي يريد النبات القيام به بالفعل.
توصيات المحررين
- تعرف على فنان معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الذي يبني بالفطريات ويرسم بأسراب من الطائرات بدون طيار
- تريد شركة Climeworks تنظيف الجو بأسطول من المكانس الكهربائية بحجم المبنى
- هل نعيش في محاكاة؟ يقول هذا العالم من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن هذا احتمال أكبر من عدمه
