Elowan je kiborška rastlina, ki se lahko premakne proti svetlobi

Malo je povedati, kaj ima prihodnost za tehnologijo. Leteči avtomobili, ki so nekoč veljali za gotovost 20. stoletja, so se komaj dvignili s tal. Facebook, nekoč orodje za ocenjevanje študentov, je postal ena največjih groženj demokraciji. In kdo razen Jeffa Bezosa bi si mislil, da se lahko spletna prodaja knjig spremeni v 150 milijard dolarjev?

Torej, ne zveni tako noro, ko Harpreet Sareen, oblikovalec v Massachusetts Institute of Technology Media Lab, pravi, da bodo naša mesta nekega dne polna hibridov rastlin in robotov. Kot sodobni dr. Frankenstein - ali, uh, Plantenstein? — njegova vizija je dati rastlinam novo življenje.

Vnesite Elowan, kibernetsko tovarno, ki so jo ta mesec predstavili Sareen in njegova ekipa. Privezan z nekaj žicami in srebrnimi elektrodami se hibrid rastline in robota premika v skladu z zahtevami rastline po svetlobi. Ko svetloba obsije njene liste, rastlina izvabi bioelektrokemične signale, ki jih elektrode zaznajo in prenesejo robotu na kolesih spodaj. Robot se nato premakne proti svetlobi.

Elowan je več kot le obrat na kolesih. Sareen in njegovi kolegi trdijo, da je njihov projekt primer delno organskih, delno umetnih entitet, ki bodo morda v prihodnosti postale pogostejše. Številne funkcije, ki jih najdemo v elektroniki - na primer sposobnost zaznavanja okolice in prikaza podatkov - so najprej obstajale v naravi. Pogosto so bolj učinkoviti in odporni v naravnem svetu, manj nagnjeni k obrabi in okoljski škodi. Z identifikacijo in interpretacijo načina delovanja rastlin raziskovalci upajo, da jih bodo spremenili v biohibride, ki napajajo, spremljajo in se zbližujejo s svojim tehnološkim okoljem.

To ni prvo partnerstvo rastline in robota, s katerim smo se srečali. Izvršni direktor Vincrossa Sun Tianqi je ustvaril robot, ki ima nalogo ohranjati sukulento pri življenju s spremljanjem okolice. Toda Elowan je morda najbolj zanimiv. Partnerstvo naredi korak dlje z neposredno povezavo obrata s strojem.

S Sareenom smo se pogovarjali o njegovem projektu in viziji sveta kibernetskih rastlin. Ta intervju je bil zaradi jasnosti urejen in zgoščen.

Digitalni trendi: Kaj vas je najprej motiviralo, da ste zgradili kiborško tovarno?

Harpreet Sareen: Zanimala sta me dva vidika raziskovanja narave. Eno je, kako preučujemo zmožnosti v naravi za napajanje naših prihodnjih novih interakcijskih naprav. Trenutno vse gradimo iz umetnega sveta. To je zelo industrijski način razmišljanja. Vse oblikujemo umetno od temelja.

V svoji raziskavi sem našel veliko zmožnosti, ki jih lahko uporabimo v naravnem svetu. Na primer, rastline imajo v sebi dejansko električne signale, ki so podobni umetnim vezjem. To me je spodbudilo k razmišljanju o novih zmogljivostih. Tako sem želel pokazati, kako bi bilo, če bi bila rastlina gibljiva ali bi lahko hodila kot človek, vendar bi jo lahko poganjala rastlina sama.

Kako lahko električne signale rastline pretvorite v gibanje?

Rastline se odzivajo na številne okoljske dejavnike. Zjutraj se na primer rastline poskušajo orientirati proti soncu na vzhodu. Ker se sonce ves dan premika, se bolj preusmerijo, da dobijo čim več sončne svetlobe. Tako se odzivajo na stvari, kot so svetlobni pogoji, spremembe gravitacije, nečistoče v tleh in žuželke, ki poskušajo pojesti njihove liste. Ko se to zgodi, rastlina interno poskuša komunicirati z drugimi organi. Ta komunikacija je električni signal. To je pravzaprav bioelektrokemični signal.

Z Elowanom sem na rastlino namestil vezja, da sem prebral te signale, in sem jih lahko prebral tako, da sem se rastline samo dotaknil ali spremenil njeno okolje. Ko sem spremenil svetlobne pogoje, sem ugotovil, da so njegovi signali res jasni. Pri tem robotu imam nastavljene luči v obe smeri, ki jih prižigam in ugašam. Med prehodom se ustvari signal, ki potuje do robota, da se robot premakne levo in desno.

Vaša ideja je torej, da uporabite vgrajeno fiziologijo rastline kot nekakšen sistem naravnega vezja. In želite zamenjati umetna vezja z naravnimi.

Na širši ravni sem to poskušal sporočiti tukaj. Toda kot oblikovalec interakcij sem trenutno osredotočen na to, kako interakcije [med ljudmi in stroji] delujejo.

Dve stvari se zgodita, ko uporabljamo digitalne naprave – zaznavanje in prikaz. Ko sedimo pred računalnikom, računalnik skoraj poskuša zaznati, kaj želim narediti, in na podlagi tega poskuša zagotoviti rezultat. Potem je tu še zaslon, ki se pojavi kot vmesniki, ki jih vidimo v digitalnem svetu. Ustvarjamo te umetne elektronske naprave za zaznavanje in prikaz, vendar rastline že imajo takšne zmožnosti.

Rastline se napajajo same, se same regenerirajo in same proizvajajo. Premikajo se in spreminjajo barvo. Listi se odpirajo in zapirajo ter rastejo. Lahko služijo kot navdih za našo elektroniko. Rastline so morda najboljša vrsta elektronike, ki jo že imamo v okolju, stvari, ki si jih lahko le prizadevamo ustvariti umetno. Zakaj jih ne bi preprosto uskladili z naravo, ker jih nismo mogli poustvariti? Mislim, da bo prihodnost oblikovanja interakcij postavila vmesnike znotraj same narave.

Katere so nekatere izrecne prednosti, ki jih vidite pri hibridni napravi namesto izključno sintetičnih?

No, ta proces hibridizacije z naravo bi pomenil spremembo paradigme, ki bi nas vodila k razmišljanju o tem, kako načrtujemo prihodnje naprave. Na primer, rastline nenehno absorbirajo vodo, kot majhni motorji v okolju. Rastline se odpirajo in zapirajo ter delujejo kot razstava. Če pogledamo te zmožnosti, lahko nekatere od njih začnemo uporabljati in jih preoblikujemo z elektronskimi funkcionalnostmi, tako da nam ni treba zares načrtovati stvari od začetka.

Druga prednost je, da v dobi IOT in pametnih okolij ponavadi postavljamo senzorje povsod, vendar ne bo mogoče vsega učinkovito zgraditi v obsegu, za katerega razmišljamo prihodnost. In če vse oblikujemo umetno, lahko v okolje postavimo stvari, ki prav tako uničujejo okolje, saj so vse narejene iz silicija ali uma. Kako torej povečamo obseg? Rastline nam lahko pomagajo odgovoriti na to vprašanje.

Kot jaz vidim, če se uskladimo s temi naravnimi zmožnostmi, se lahko poskušamo zbližati z naravo. Temu pravim konvergentna zasnova. Trenutno so naše okoljske pobude vedno na zadnjem mestu. Rečemo: "V redu, zdaj ko smo uničili ta del okolja, kako naj to zdaj popravimo?" S hibridizacijo z naravo in ustvarjanjem kiborgov ne bomo pasivni v svojih prizadevanjih. Lahko smo aktivni in svoj tehnološki razvoj uskladimo z naravo samo.

Kakšne naprave in infrastrukturne modele si predstavljate za to hibridizirano prihodnost?

Moj trenutni projekt se imenuje Cyborg Botany. Trenutno uporabljamo rastline predvsem kot pridelke za hrano, vendar se rastline v nekaterih azijskih kulturah uporabljajo tudi kot stvari, kot so mostovi. Prehajajo z ene strani reke na drugo stran in se uporabljajo kot samorastoči most. To je ena aplikacija, kjer si lahko zamislite ustvarjanje arhitekture iz drevesa. Ali pomislite na naravni motor, ki sem ga omenil. Rastline bi lahko postale platforme za spremljanje, kjer bi lahko spremljale kakovost vode, toksičnost ali onesnaženost, in potem nam ni treba nameščati umetnih senzorjev.

Druge aplikacije bi se lahko povezale z digitalnim svetom. Trenutno delam na rastlini, ki jo je mogoče nadzorovati s programsko opremo, tako da kliknete na liste rastline in listi se zaprejo. To postane nekakšna dvosmerna komunikacija med rastlino in računalnikom. List deluje kot zaslon.

Kot živi organizmi imajo rastline svoje lastne interese in ne sledijo vedno pravilom, ki smo jim jih postavili. Na primer, drevesne korenine rastejo skozi beton ali grmovje raste v žlebovih. Torej je zanje morda težje skrbeti kot za naprave, ki jih je ustvaril človek. S kakšnimi izzivi se srečujete s kiborškimi rastlinami, s kakšnimi izzivi pa se ne bi srečevali s sintetičnimi napravami?

V tem projektu imam dve načeli, ki lahko stvari otežita. Eno je, da se ne sme škodovati rastlini, drugo pa, da se ne sme škodovati okolju. Na primer, če nekaj gojim znotraj rastline ali če nekaj počnem v okolju, to ne bi smelo poškodovati živali, ki bi lahko prišla okoli in to pojedla.

Prav tako je lahko izziv preučevanje sposobnosti in razlaga njihovega pomena. Ko poslušam električne signale rastline, moram biti sposoben povedati, da se je en signal zgodil, ker se je prižgala luč, drugi signal pa, ker sem nekaj dal v zemljo. Na podlagi teh diskretnih interpretacij lahko resnično preučim rastlinski sistem in ugotovim, ali je to prava vrsta sistema za mojo aplikacijo.

Očitno ceniš rastline. Zanima me, ali menite, da imajo rastline voljo in ali lahko čutijo užitek in bolečino?

Zelo pomembno je omeniti, da rastline nimajo živcev kot ljudje. Rastline nimajo čustev, imajo pa evolucijske signale. Na neki ravni so sistemi. Poskušam interpretirati te evolucijske signale, vendar to niso čustveni signali. So samo odzivi na okolje. Toda na koncu so še vedno živi sistemi. Prek Elowana razširim stvar, ki jo rastlina že želi narediti.

Priporočila urednikov

• Spoznajte umetnika MIT, ki gradi z glivami in slika z roji dronov
• Climeworks želi očistiti ozračje s floto sesalnikov v velikosti stavbe
• Ali živimo v simulaciji? Ta znanstvenik z MIT pravi, da je bolj verjetno kot ne