编者按
2019年1月,美国防高档研讨方案局(DARPA)发动“丈量生物才能”(MBA)项目,研讨怎么对作战人员本身的生物体系进行实时监测,协助其完成在各军事专业范畴的最佳效能。
一、研讨布景
DARPA项目经理埃里克·范·吉森表明,每个人具有的基因好像可用于猜测其在某个方面杰出的体现,但往往并未发作预期的特征或行为。MBA项目旨在发现影响表型表达的其他生物学机制,研制用于丈量这些改变的东西,从而使更精确地影响作战人员在各种想定下的效能和弹性成为可能。DARPA挑选了三个团队展开该项目:通用电气研制中心(GE)、劳伦斯·利弗莫尔国家实验室及人机认知研讨所(IHMC)。
二、研讨方针
MBA项目旨在协助军事人员了解并完成与其效能和弹性相关的先天生物潜力。该项目方案研制专业相关常识与东西,以进步练习作用,为组成更强的使命编队供给支撑,并保证其经过使命后康复使后续作战具有更大的取胜时机。为此,DARPA将为作战成员供给一种丈量和了解驱动身心功用的分子体系的才能,然后协助其运用这些信息完成身体效能的进步。
三、研讨内容
MBA项目的中心问题是将优异专业作战人员外部可调查到的身体、行为、认知特征与特征(即其表型)与其生物学可丈量要素相关联,以了解并猜测其在各种情况下的效能;然后,运用这些信息进步个人的练习作用。
因为个别遗传暗码(即基因型)不会直接转化为表型,因而MBA的项目作业远非解码基因组。GE和IHMC领导的项目团队选用反推法,先调查高效能部队军事练习的丈量值,再表征其在各军事专业范畴的相关表型。在辨认表型后,研讨人员将说明现在人类生物学中被称为基因表达回路的黑匣子,它是基因型转化为表型的分子机制。表达回路由表观遗传、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和其他对效能与弹性发生严重影响的体系组成。研讨团队还将测验为每个电路辨认一个或多个可丈量的生物符号,承认这些生物符号的改变速率,并制作新式传感器,以实时丈量改变。
四、项目发展
MBA许多前期作业需搜集表型剖析数据并对其施行匿名处理。GE和IHMC将在一系列练习活动和例行想定中,从活泼的军事人员中搜集其身体、生物学及认知效能数据。这些数据包含:音频和视频记载;生物样品;来自丈量身体活动、睡觉、心律、生理负荷的可穿戴健康与健身传感器的数据;标准化的认知与行为评价的成果(这些评价旨在丈量与流体智力、履行功用、记忆力、学习才能、注意力和处理速度有关的要素)。此外,GE和IHMC还将经过嵌入式遗传咨询师、运动医治师或相似专家供给医学辅导,以协助个别解读这些成果。
阐释驱动给定表型的基因表达回路需求一种可以处理数十亿变量的新式剖析技能。终究,剖析成果须提醒何时以及怎么展开生物符号的要害丈量,以辅导研讨团队开发合适常常运用的传感器。现在,GE将首要研制一种可穿戴的显微针体系;IHMC正在开发一款牙套。跟着项目的发展,两个团队将根据对重要生物标志物的不断了解,从头评价感知办法。
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室将对其他团队的成果、硬件和进程展开独立承认和验证(IV&V),以承认其在操作上是否相关。IV&V的作业包含:测验MBA研制的传感器的功用寿数,并评价其用户界面,以了解潜在的毛病形式及对成果过错解读的可能性。在MBA项目的最终阶段,GE和IHMC将与军事人员一起实验研制的体系。
五、项目含义
假如项目取得成功,MBA技能将为使国防部供给改善练习、进步使命功率、加速使命后康复速度及处理高度专业化合格提名人缺少等方面的深入见地。此外,在MBA项目施行中,研讨团队与品德、法令、社会和法规方面的独立参谋进行了广泛讨论,特别是着重数据隐私、数据维护及具有拜访权限的人员对数据的负责任运用。
来历 :DARPA网站 /图片来历于互联网
军事科学院军事科学信息研讨中心 申淼
修改:刘伟雪
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