Zanimljivosti iz hemije

Ako imate pakovanje svetlozelenih bombona lajfsejvers i ogledalo, sačekajte kada vas
niko ne gleda i onda se uvucite u najbliži tamni garderobni plakar. Tu sačekajte pet
minuta da vam se oči priviknu na tamu, zatim ubacite nekoliko bombona u usta i
skrckajte ih. Pogledajte usta u ogledalu dok žvaćete bombone i videćete male bleske
zelenkastoplave svetlosti. Zvuči neverovatno, ali taj blesak može da bude toliko jak da
možda i neće biti potrebno da skroz zatvorite vrata, ali ako je zaista mračno, utisak je
veličanstven.

Zapravo, dobićete skoro isti utisak ako lomite kocke šećera kleštima, ali ćete verovatno
videti da je ta svetlost mnogo slabija i nešto drugačije boje, više plava, a manje zelena.
Robert Bojl, jedan od najznačajnijih naučnika devetnaestog veka, pored toga što je
veliki deo svoga vremena proveo vršeći oglede sa vazduhom i vakuumom (pokazao je da
u vakuumu ništa ne gori i da u njemu ne mogu živeti životinje), takođe se zabavljao
šećerom i primetio da ,,šećer koji se grebe brzim pokretima nožem proizvodi iskričavu
svetlost''. Dakle, dok je otkriće te pojave svakako sad već staro (u stvari, Frensis Bekon
ju je zapazio još pre Bojla), objašnjenje te neočekivane svetlosti moralo je sačekati
hemiju dvadesetog veka.

Šećer je obično u kristalnom obliku. Savršeni kristal je uglavnom prazan prostor-skeletna
trodimenzionalna struktura atoma, od stotina do milijardi njih, čvrsto vezanih jedni za
druge. Sve dok se kristal ne zagreje tolikoda atomu počnu jako da vibriraju i odvajaju se
jedan od drugog i sve dok nema molekula vode da nagriza spoljne ivice i počne da razara
tu strukturu, atomi u kristalu ostaju čvrsto vezani jedni za druge.

Ali dovedite kristale šećera u dodir sa dva zadnja zuba i nastaje haos. Susedni atomi se
razdvajaju, stvarajući pukotine u kristalu, a kako se pukotine šire, ostrvca negativnog i
pozitivnog električnog naelektrisanja ostaju izolovana na razdvojenim delovima kristala.
Kada rastojanje između njih postane nepodnošljivo (u hemijskom smislu, naravno)
elektroni skaču preko pukotine kako bi neutralizovali pozitivno naelektrisanje na drugoj
strani. Dok elektroni lete kroz vazduh, sudaraju se sa molekulima azota, najčešćim
gasom u vazduhu. Svaki molekul azota upija energiju elektrona i odmah je otpušta u vidu
plave svetlosti, proizvodeći mikroskopsku sliku munje. Lako je pokazati u laboratoriji da
azot izbacuje novoprimljenu energiju u vidu plave svetlosti-ako pak ubacite šećer u
vakuum (Robert Bojl bi bio zadovoljan), gde azot nije prisutan, neće se pojaviti svetlo.

Nešto od tog svetla, koje se proizvodi od šećera u bomboni, možemo videti, ali veći deo
njega je u ultraljubičastom delu spektra, što znači da mada možete malo da pocrnite
stojeći ispred nekoga ko žvaće tonu šećera, nećete videti mnogo svetla koje se
oslobađa. Opet smo kod onih zelenih bombona sa početka-ulje iz zelenih bombona dobro
upija ultraljubičastu svetlost i kada se zasiti viškom energije koju pruža to svetlo, ono
ponovo ispušta vidljivu zelenkastoplavu svetlost. Prema tome, kada su šećer i zelena
boja zajedno, količina svetla koju možete videti je mnogo veća i to je drugačija boja
nego ona od samog šećera.

Osnovne tehnike pravljenja parfemskih sirovina:

Destilacija: Parna destilacija je jedna od najstarijih metoda ekstrakcije, poznata je kod Arapa u 9. veku. Pre destilacije sirovine se obrađuju: seckaju, stružu, pretvaraju u prah ili stapaju sa fermentima… Cilj je izvući eterične komponente sirovine zajedno sa parom, posle se voda i esencija razdvajaju zahvaljujući njihovoj različitoj gustini. Proizvod destilacije je sirovo eterično ulje koje rafiniraju pomoću retifikacije. Vakumska obrada ulja (vrenje na niskoj temperaturi) omogućuje izdvajanje samo poželjnih molekula, tako se dobija takozvani absolut i druge plemenite komponente sirovog eteričnog ulja.

Ekstrakcija pomoću rastvarača: Sirovine se stave u specijalni ekstraktor zajedno sa rastvaračima kao što je etanol. Nakon nekoliko pranja rastvarači-nosioci mirisa podležu destilaciji. Na taj način se dobija takozvani konkret. Kao rezultat zadnje koncentracije se dobija čista esencija ili absolut. Ovaj proces obično daje bolji rezultat od parne destilacije.

Ekstrakcija pomoću nekritičnog CO2 ili SOFTACT: Ugljendioksid pod pritiskom 73, 8 bara i temperaturi više od 31 stepen postaje tečan i poseduje dobre karakteristike kao rastvarač. Ova vrsta ekstrakcije omogućava izvlačenje esencije na niskoj temperaturi, zato je absolut koji se dobija ovim putem, veoma veran originalnom mirisu biljke. Osim toga ova metoda ne nanosi štetu okolini.

Tehnika Enfleurage (anfljoraž)

Davno je poznato za sposobnost masnoća i ulja da absorbuju mirise. Ali je tehnika izvlačenja mirisnih komponenti iz sirovina pomoću masnoća nastala tek u 19. veku uz pomoć etilnog alkohola. Ova vrsta izvlačenja mirišljavih komponenti je veoma skupa i zato retka danas, jer radnici moraju biti visoko kvalifikovani, a konačni proizvod se dobija u veoma malim količinama.

Hladni enfleurage: Prilikom hladnog enfleurage-a, sveže krho cveće (kao što je tuberoza, jasmin, ljubičica…) stavi se na staklenu ploču u drvenom okviru i premaže se masnoćom, obično smesom goveđe i svinjske masti. Cveće se menja svaka 3, 5 ili 7 dana preko 60 dana zavisno od vrste. Zatim mirišljavu masnoću utapaju u alkohol i posle odvajanja alkohola koriste za proizvodnju različitih kozmetičkih proizvoda kao i za proizvodnju absoluta.

Topli enfleurage: Ova procedura odgovara samo manje krhom cveću. Cveće se stavi u korito sa masnoćom koja je razblažena sa vodom na 2-3 dana. Zatim se masnoća filtrira i koristi isto kao i proizvod hladnog enfleurage-a.

Pojam ''gas'' je prvi put upotrebio Flamanski i Belgijski hemičar, fizičar i fiziolog, Johan van Helmont (1579 - 1644). Nasto je od flamanskog izgovora grčke reči ''haos''.



Taj naziv je dao nakon što je ustanovio da postoje drugačiji gasovi od ''vazduha''. Shvatio je da različiti elementi odaju različite gasove kada se zagrevaju i uspeo je da ih prepozna četiri.

Imenovao ih je kao carbonum (ugljani), silvestre (divlji) u dve varijante i gas pingue (teški). To su gasovi koji danas poznajemo kao ugljen-dioksid, ugljen-monoksid, metan i azot-oksid.

Veći deo života proveo je u kućnom pritvoru, jer je smatrao da su mnoge neobjašnjene pojave prirodne a ne čudo u religijskom smislu pa je dolazio u sukob sa crkvom. Međutim, on je sve svoje radove beležio a objavio ih je njegov sin tek 1648. godine pod naslovom ''Ortus meidicnae'' (Poreklo medicine).

Nemački hemičar Erih fon Volf slučajno je promašio decimalu u proračunu sadržaja gvožđa u spanaću.

Matematičari znaju šta to znači – on je "povećao" nivo gvožđa u ovom povrću deset puta, u odnosu na stvarnu vrednost. Tako je 3,5 miligrama gvožđa, postalo 35 miligrama.

Iako je druga grupa istraživača primetila grešku 1937. mit se zadržao, pa i dan danas mornar Popaj poručuje da je snažan zahvaljujući spanaću.

Palitoksin – jedan od najjačih poznatih otrova


Palitoksin (C129H223N3O54) je jedan od najjačih poznatih otrova danas. Prvi put je izolovan iz Palythoa Toxica decembra 1961. godine. Izolovanje u čistom stanju publikovano je u žurnalu Science tek deset godina kasnije. Nakon istraživanja dve nezavisne naučne grupe: Richard Moore-a sa University of Hawaii i Yoshimasa Hirata-e sa Nagoya University, struktura ovog složenog jedinjenja je konačno utvrđena 1981. godine. Prvo je utvrđena konstitucija palitoksina, dok je stereohemija prirodnog izomera ustanovljena tek dve godine kasnije od strane Daisuke Uemura. Palitoksin poseduje 71 stereohemijski element: 64 hiralna ugljenikova atoma i 7 dvostrukih veza što zajedno čini 271 (2362183241434822606848) moguća stereohemijska izomera. Izazovni sintetski problem je rešen tek 1994. godine od strane istraživačke grupe Yoshito Kishi-a, Harvard University, pri čemu je sinteza sadržala 65 sintetska koraka.

U prirodi postoji veoma mali broj supstanci koje su toksičnije od palitoksina: proteini kao što su ricin (iz biljaka), tetanus toksini (iz bakterija), Botulinum neurotoksin A, kao i toksini iz morskih organizama: cigutoksin i maitotoksin. Procenjuje se da je letalna doza palitoksina za čoveka oko 5µg po kilogramu telesne težine (jedan gram palitoksina može usmrtiti 200.000 ljudi).

Kako se mijenja hemija okeana ?
Da li ikada razmišljate o tome koliko su okeani važni u našem svakodnevnom životu? Okeani prekrivaju dvije trećine naše planete. Daju polovinu kiseonika koji udišemo. Ublažavaju nam klimu. Obezbijeđuju i poslove, ljekove i hranu, uključujući 20% proteina za prehranu cjelokupne svjetske populacije. Ljudi su ranije mislili da su okeani toliko ogromni da na njih neće uticati ljudske aktivnosti.

Okeani apsorbuju 25 procenata cjelokupnog ugljen-dioksida koji oslobađamo u atmosferu. To je samo još jedna sjajna usluga koju pružaju okeani, jer je ugljen-dioksid jedan od gasova staklene bašte koji izazivaju klimatske promjene. Ali kako nastavljamo da pumpamo sve više i više ugljen-dioksida u atmosferu, više se rastvara u okeanima, a to je ono što mijenja hemiju naših okeana. Kada se ugljen-dioksid rastvara u morskoj vodi, prolazi kroz niz hemijskih reakcija. Što više ugljen-dioksida ulazi u okean, pH vrijednost morske vode opada. Čitav ovaj proces zove se acidifikacija okeana, a dešava se uporedo sa klimatskim promjenama. Kako se prikupljaju podaci da bismo pratili promjene u okeanu ? Veliki dio uzoraka uzme se usred zime. Instrument za mjerenje se spušta sa strane broda i na njemu se nalaze senzori koji nam mogu dati podatke o okolnoj vodi, kao što su podaci o temperaturi ili rastvorenom kiseoniku. Sledeći korak je uzorkovanje vode u velikim bocama kako bi je analizirali ili na brodu ili nazad u laboratoriji.

Kako će acidifikacija okeana uticati na sve nas ? Zabrinjavajuće je to što je došlo do povećanja kisjelosti okeana za 26% od preindustrijskog vremena, što je direktna posledica ljudskih aktivnosti. Ukoliko ne počnemo da smanjujemo ispuštanje ugljen-dioksida, očekuje se povećanje kisjelosti od 170% do kraja ovog vijeka.

Studije pokazuju da neke vrste dobro funkcionišu u uslovima povećane kisjelosti, ali da mnoge pokazuju negativnu reakciju zato što se sa povećanjem kisjelosti smanjuje koncentracija karbonatnih jona u morskoj vodi koji su gradivni materijal za mnoge morske vrste, za izgradnju njihovih ljuštura,na primjer, kod kraba ili školjki, ostriga.

Super drvo koje je dovoljno jako da zaustavi metak
Drvo se koristi hiljadama godina da se izgradi sve, od namještaja do domova i većih objekata, ali nije dovoljno jako kao metali koji se koriste u građevinarstvu. Istraživači su pokušali da ga ojačaju, ali se drvo uvijek vraćalo svom prvobitnom obliku i veličini, posebno u vlažnim uslovima.

Sada je istraživač Liangbing Hu sa svojim kolegama pronašao novi način jačanja drveta iz dva koraka. Prvi korak je kuvanje drvne mase u hemijskom tretmanu koji sadrži NaOH i Na₂SO₃. Ovaj postupak je sličan pretvaranju drveta u papir pri čemu se eliminišu lignin i hemiceluloza a sama celuloza ostaje netaknuta.

Drugi korak je spajanje tretiranog drveta dok se njegovi ćelijski zidovi ne sruše, i lagano zagrijavanje. Pritisak i toplota podstiču spajanje hemijskih veza između velikog broja atoma vodonika i susjednih atoma u nanofibrilima celuloze što znatno ojačava materijal.

Ovakvo drvo pruža nove mogućnosti dizajna i upotrebu za koju je prirodno drvo previše slabo.

Kako hemikalije iz kreme za sunčanje štite našu kožu od opektina?

Uočavanje opasnosti koju predstavljaju UV zraci motivisalo je naučnike da krenu sa proučavanjima o tome šta se dešava u ćelijama naše kože kada su izložene Sunčevoj svjetlosti – i da osmisle nove načine kako da otklone tu štetu.

Prije ne tako mnogo vremena, mnogi ljudi su mislili da je potrebno prvo malo da izgorimo, kako bi imali dobru osnovu za tamnjenje kože. Pri sunčanju velikim reflektorom koristila nanosila je na kožu velike količine bebi ulja. Kada bi došlo do neizbježnih opekotina, njena mantra je bila: Ljepota ima svoju cijenu.

Međutim ta cijena je mnogo veća, nego što je iko u tom trenutku i mogao da sluti. Ljudi koji vole dugo da se sunčaju tada nijesu znali da se ne oštećuje samo koža, već može doći i do oštećenja strukturnih proteina i DNK molekula. Može doći i do pojave bora, oštećenja jetra i nastanka raka. Bez obzira na to gdje se naš ten nalazi na Fitzpatrick-ovoj skali tipova kože, ultra-violetno zračenje Sunca ili u solarijumima oštećuje našu kožu.

Danas, saznanje o opasnostima koje predstavljaju UV zraci, motivisalo je naučnike da izučavaju šta se dešava u našim ćelijama dok su izložene suncu- I da pronađu nove načine kako da otklone tu štetu koju UV zraci nanose.

Šta se desi kada sunčevi zraci dospiju na kožu?

Sunčeva svjetlost se sastoji iz ,,paketića“ energije koji se nazivaju fotoni. Vidljive boje, tj. boje koje se vide golim okom, od kojih se sastoji sunčeva svjetlost, nijesu opasne po našu kožu; već fotoni ultravioletne svjetlosti Sunca mogu uzrokovati oštećenja kože. UV svjetlost se sastoji od dva tipa svjetlosti: UVB (kreće se u rasponu od 280-320 nm talasne dužine) i UVA (kreće se u rasponu od 320-400 nm talasne dužine).

Naša koža sadrži molekule, koji imaju takvu strukturu da odlično apsorbuju fotone i UVA i UVB zračenja. Pri ovome molekuli prelaze u energetski pobuđeno stanje. I kako izreka kaže, što se podigne mora se i spustiti. U cilju oslobađanja primljene energije, u molekulima dolazi do hemijskih reakcija, a to znači da će biti bioloških posledica na koži.

Oni što je interesantno, neki od ovih efekata su se ranije smatrali olakšavajućim prilagođavanjem, iako ih danas smatramo za oblike oštećenja. Prilikom sunčanja proizvodi se veća količina pigmenta melanina a tu proizvodnhju pokreću UVA zraci. Izlaganje suncu takođe djelujeu na prirodnu mrežu antioksidanata kože što deaktivira veoma destruktivno reaktivne vrste molekula kiseonika (ROS) i slobodne radikale; ako se ne povede računa, to može dovesti do oštećenja ćelija i oksidativnog stresa unutar kože.

Takođe je poznato da UVA svjetlost prodire dublje u kožu od UVB svjetlosti uništavajući strukturni protein koji se naziva kolagen. Pri razgradnji kolagena naša koža gubi elastičnost I glatkoću, što dovodi do pojave bora. UVA svjetlost je odgovorna za mnoge vidljive znake starenja, dok se za UVB svjetlost smarta da je odgovorna za pojavu opekotina. Tako nas A možemo povezati sa starenjnjm ( na engleskom ,, aging “) i B sa gorenjem ( na engleskom ,,burning“).

DNK apsorbuje i UVA i UVB zrake, što može uzrokovati mutacije, koje ako se ne poprave mogu dovesti do ne-melanomnog ili melanomnog raka kože (baznocelularnog i planocelularnog carcinoma). Drugi molekuli kože prenose apsorbovano UV zračenje na reaktivni ROS I slobodne radikale. Oksidativni stres do koga pri tome dolazi, dovodi do ,,opterećenja“ kože – u antioksidativnoj mreži i izaziva oštećenje ćelija. ROS može reagovati sa DNK što može dovesti do pojave mutacija i sa kolagenom stvarajući bore. Takođe mogu prekinuti ekspresiju gena I signalizirajuće puteve ćelija.

Krajnji rezultat ovih foto reakcije je foto oštećenja koja se akumuliraju tokom života usled uzastopnih izlaganja suncu. I ovo se ne može naglasiti dovoljno i važi za sve tipove kože, od tipa I (kome pripada Nikol Kidman) do tipa VI (kome pripada Dženifer Hadson). Bez obzira na to koju količinu melanina sadrži naša koža možemo dobiti rak kože indukovan UV zračenjem i podjednako ćemo primijetiti znake starenja izazvane sunčevim zračenjem.

Filtriranje fotona dok nije prekasno

Dobro vijesti su, naravno, da rizik od raka kože i vidljivi znaci starenja mogu biti minimalizovani ukoliko se izbjegava pretjeranio izlaganje UV zračenju. U slučajevima kada nikako ne možemo da izbjegnemo izlaganje sunčevim zracima, današnje kreme za sunčanje nam čuvaju leđa – i ostatak naše kože : ).

Kreme za sunčanje sadrže UV filtere: molekule takve strukture da pomažu u smanjenju količine UV zraka koji prodiru kroz površinu kože. Film ovih molekula formira zaštitnu barijeru koja ili apsorbuje (hemijski filteri) ili odbija (fizički blokatori) UV fotone prije nego što ih apsorbuju molekuli DNK ilio drugi reaktivni molekuli smješteni dublje u koži.

U SAD-u Adiministracija za hranu i ljekove tretira kreme za sunčanje kao lijek. Iz razloga što su ljudi u SAD najviše brinuli o tome kako da se zaštite od opekotina izazvanih izlaganjem sunčevim zracima, 14 molekula koje sprečavaju pojavu opekotina-koje izazivaju UVB zraci su odobreni za upotrebu. To što u SAD-u postoje samo dva molekula koja blokiraju UVA zrake – avobenzone, hemijski filter; I cink oksid , fizički blokator – svjedoči o tome da je tek skoro shvaćeno da UVA zraci stvaraju probleme a ne samo tamniji ten.

FDA je takođe donio stroge zahtjeve za označavanje- posebno zaSPF faktor ( fakor zaštite od sunca). Od 1971. SPF određeno je da predstavlja relativno vrijeme koje je potrebno svakom pojedincu da dobije opekotine izazvane UVB zračenjem. Na primjer, ako je 10 minuta potrebno da ,,izgorimo“, onda krema sa SPF 30 treba da nam obezbijedi 30 puta više vremena, tj. 300 minuta sunčanja a da ne ,,izgorimo“.

Ključni dio rečenice je ,,ukoliko se pravilno koristi“. Istraživanje je pokazalo da je potrebna jedna unca kreme, tj. Količina kreme kojom bi se mogla napuniti jedna čaša za kratka pića, da se prekriju djelovi kože odrasle osobe izloženi suncu, e veličine jednog novčića za lice i vrat( manje ili više, u zavisnosti od vaših mjera). Većina ljudi koristi između jedne četvrtine I pola preporučene količine, izlažući svoju kožu riziku od opekotina i foto-oštećenja.

Takođe, efikasnost krema za sunčanje opada u vodi ili pri znojenju. Kako bi pomogli korisnicima, je donijela zahtjev da se kreme za sunčanje označe kao ,,vodootporne“ ili ,,veoma vodootporne“ ako mogu da ostanu na koži od 40 do 80 minuta, respektivno, u vodi, i američka akademija za dermatologiju i druge grupe stručnih lica iz oblasti medicine preporučuju ponovno nanošenje kreme nakon bilo kakve aktivnosti u vodi. Pravilo ,,palca“ je da se kreman za sunčanje nanosi na svaka 2 sata i narvno nakon bilo kakve aktivnosti u vodi i znojenja.

Da bi se postigle visoke vrijednosti SPF faktora, umnoženi UVA UV filteri se kombinuju u formulaciji na osnovu standard zaštite koje je donijela FDA. Međutim, u SPF faktoru nije uračunata zaštita od UVA zraka. Da bi se za neku kremu moglo tvrditi da štiti i od UVA i od UVB zračenja i da bi mogla biti označena sa oznakom ,,široki spektar“ mora proći test širokog spectra koji je osmislila FDA gdje krema biva izložena UVA i UVB zračenju prije nego se testira njena efikasnost.

Ovaj korak je uspostavljen u pravilima koje je donijela FDA 2012.-e za etiketiranje krema za sunčanje i potvrđuje nešto veoma značajno o UV filterima: neki od njih mogu biti labilni, odnosno, mogu se razgraditi pod uticajem UV zračenja. Najpoznatiji primjer je PABA. Molekul koji apsorbuje UVB zračenje se rijetko koristi u današnjim kremama za sunčanje zato što formira fotoprodukt koji može izazvati alergijske reakcije kod nekih ljudi.

Ali test širokog spektra je stupio na snagu tek onda kada je u kremama za sunčanje počeo da se koristi moleku koji apsorbuje UVA zrake –avobenzon. Avobenzon može da reaguje sa oktinoksatom, jakom široko upotrebljivom molekulu koji apsorbuje UVB zrake, tako da se pri tome smanjuje efikasnost aveobenzona. Sa druge strane, UVB filter oktokrilen, pomaže u stabilizaviji avobenzona, tako da se teže razgrađuje pri apsorpciji UVA zraka. Takođe, na nekim etiketama krema za sunčanje stoji naziv jedinjenja etilheksil metoksikrilen. Pomaže u stabilizaciji avobenzona, čak i ako je prisutan oktinoksat, i obezbjeđuje je nam dužu zaštitu od UVA zraka.

Druga inovacija je proširenje funkcija krema za sunčanje. Zato što ni najvisočiji SPF faktori kod krema za sunčanje ne pružaju sto procentnu zaštitu od UV zračenja, dodatak antioksidanata može obezbijediti drugi red zaštite kada su prirodni antioksidanti kože preopterećeni. Neki od antioksidanata sa kojima su istraživači imali prilike da rade su tokoferal acetat (vitamin E), natrijum askorbil fosfat ( vitamin C) i DESM. I istraživači krema za sunčanje počinju da li apsorbcija drugih boja Sunčeve svjetlosti, kao što je na primjer infracrveno zračenje može dovesti do foto oštećenja.

Kako se istraživanje nastavlja, jedna stvar koju sigurno znamo je da je zaštita DNK od oštećenja pod uticajem UV zračenja, za ljude bilo koje boje kože, sinonim za prevenciju raka kože. Fondacija za rak kože, američko udruženje za borbu protiv raka i američka dermatološka Akademija naglašava da istraživanje pokazuje da redovna upotreba krema za sunčanje sa SPF faktorom 15 ili više sprečava pojavu opekotina i smanjuje rizik od pojave nemelanomnog kancera i do 40% a od melanomnog i do 50%.

I dalje možemo da uiživamo u sunčanju, samo treba da koristimo izvore koji su nam dostupni, od dugih rukava do hlada i krema za sunčanje, da bi zaštitili molekule u našoj koži posebno DNK molekule, od UV zračenja.

Mičio Kaku, Reverzni inženjering mozga

Januara 2013. bačene su dve bombe koje su pretile da zauvek izmene medicinski i naučni svet. Reverzni inženjering mozga, nekad smatran previše komplikovanim da se izvede, preko noći je postalo središnja tačka naučnog ponosa i rivalstva između najvećih ekonomskih sila na Zemlji.


Govoreći pred kongresom, predsednik Barak Obama objavio je da bi se čak tri milijarde dolara iz federalnih sredstava namenjenih istraživanju mogle odvojiti za projekat istraživanja mozga pomoću inovativnih tehnologija u razvoju – Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN). Na to se zajednica naučnika zgranula. Projekat ljudski genom, Human Genome Project, otvorio je vrata genetičkim istraživanjima, a BRAIN će otključati tajne mozga na neuralnom nivou tako što će biti mapirane njegove električne putanje. Pošto se mozak mapira, možda ćemo moći da shvatimo, a moguće je i da izlečimo brojne dosad nedodirljive bolesti kao što su Alchajmerova i Parkinsonova, šizofrenija, demencija i bipolarni poremećaj (...).
Gotovo istovremeno, Evropska komisija je najavila da će se u projekat ljudski mozak (Human Brain Project) uložiti 1,19 milijardi evra; cilj je da se napravi računarska simulacija ljudskog mozga. Koristeći moć najvećih svetskih superračunara, naučnici koji rade na tom projektu napraviće kopiju ljudskog mozga od tranzistora i čelika.
Zagovornici ovih projekata ističu ogromnu dobrobit od tih inicijativa. Predsednik Obama je rekao da će BRAIN ublažiti patnje miliona ljudi, ali će i stvoriti nove izvore prihoda. Istakao je da je za svaki dolar potrošen na Projekat ljudski genom generisano oko 140 dolara vredne ekonomske aktivnosti. Zapravo, čitave industrije su se pojavile po završetku Projekta ljudski genom. Za poreske obveznike BRAIN će, baš kao i taj projekat, biti sigurna dobit.
Iako Obama nije zalazio u detalje u svom govoru, naučnici su brzo popunili mnoge praznine. Neurolozi su istakli da je, s jedne strane, sada moguće koristiti napredne instrumente za nadziranje električne aktivnosti zasebnih neurona. S druge strane, pomoću NMR mašina možemo da pratimo globalno ponašanje mozga u celini. Ali, upozorili su, neproučena je sredina, deo gde se odigrava najviše zanimljivih moždanih aktivnosti. Upravo u tom međuzemlju, s putanjama hiljada miliona neurona, ima ogromnih rupa zbog kojih nismo u stanju da potpuno sagledamo prirodu mentalnih bolesti i ponašanja.
U pokušaju da reše ovaj veliki problem, naučnici su osmislili eksperimentalni petnaestogodišnji program. U prvih pet godina neurolozi će nadzirati električnu aktivnost desetina hiljada neurona. Među kratkoročnim ciljevima moglo bi se naći rekonstruisanje električne aktivnosti važnih delova životinjskog mozga – na primer, produžene moždine drozofile ili ćelija gangliona u mrežnjači oka miša (s pedeset hiljada neurona).
U periodu od deset godina taj broj bi trebalo da poraste na stotine hiljada neurona. Rezultat bi mogao biti snimanje čitavog mozga drozofile (sa 135.000 neurona) ili čak korteksa etrurske rovčice, najmanjeg poznatog sisara, s milion neurona.
Posle tih zadatih petnaest godina trebalo bi da budemo u stanju da pratimo funkciju miliona neurona, što je mera ravna mozgu ribe zebrice ili čitavog neokorteksa miša. To bi moglo da utre put snimanju delova mozga primata
U međuvremenu, evropski Projekat ljudski mozak bi problemu prišao iz druge perspektive. Čitavu deceniju naučnici će pomoću superračunara simulirati osnovno funkcionisanje mozga različitih životinja, počev od miša pa sve do ljudi. Umesto s pojedinačnim neuronima, naučnici će u okviru ovog projekta raditi s tranzistorima koji treba da podražavaju ponašanje neurona; dakle, računarski moduli će imati ulogu neokorteksa, talamusa i drugih delova mozga.
Rivalstvo između ova dva gigantska projekta moglo bi, na kraju, da pokrene lavinu novih otkrića koja bi podstakla lečenje neizlečivih bolesti i otvaranje novih grana industrije. Ali postoji još jedan, prećutni cilj. Ako je moguće simulirati ljudski mozak, da li to znači da mozak postaje besmrtan? Znači li to da svest sada može da postoji izvan tela? Ovi ambiciozni projekti otvaraju neka od najtežih teoloških i metafizičkih pitanja.

PRAVLJENJE MOZGA:

I ja sam, kao mnoga deca, voleo da rastavljam časovnike. Uzimao sam bačeni časovnik i rasklapao ga šraf po šraf, a potom pokušavao da prozrem kako se sve to uklapalo u celinu. Zamišljao sam kako delovi funkcionišu, prateći kako se zupčanik uklapa s drugim zupčanikom, dok celina ne proradi. Shvatio sam da glavna opruga može da okreće glavni zupčanik, a on pokreće niz manjih zupčanika, zahvaljujući čemu se, na kraju, kazaljke obrću.
Računarski stručnjaci i neurolozi danas pokušavaju da na mnogo većoj skali rastave nemerljivo komplikovaniju stvar, najsloženiji objekat za koji znamo: ljudski mozak. I žele da ga ponovo sastave, neuron po neuron.
Zbog munjevitog napretka u automatici, robotici, nanotehnologiji i neuronauci, reverzni inženjering ljudskog mozga nije više tema za neobavezno i šaljivo ćaskanje posle večere. U Sjedinjenim Državama i Evropi milijarde dolara će se uskoro slivati u projekte koji su se nekad smatrali besmislenim. Danas mala grupa naučnika vizionara svoje profesionalne živote posvećuje projektu čije okončanje možda neće dočekati. Sutra bi mogli da prerastu u pravu armiju, koju velikodušno finansiraju Sjedinjene Države i zemlje Evrope.
Budu li imali uspeha, ovi naučnici mogli bi da izmene tok ljudske istorije. Moglo bi se desiti ne samo da nađu nove lekove i terapije za mentalne bolesti, već i da otključaju tajne svesti i da je možda otpreme na računar.
To je zastrašujući zadatak. Ljudski mozak sadrži preko sto milijardi neurona – otprilike je toliko zvezda u galaksiji Mlečni put. Svaki neuron je povezan s verovatno deset hiljada drugih neurona, tako da ukupno postoji deset miliona milijardi mogućih veza (a to nije ni blizu konačan broj putanja u ovom neuronskom gustišu). Dakle, broj misli koje ljudski mozak može da izrodi istinski je astronomski i van ljudskog poimanja.
Ipak, to nije sprečilo šačicu duboko predanih naučnika u pokušaju da rekonstruišu mozak od samog početka. Jedna kineska poslovica kaže: "Putovanje od hiljadu kilometara počinje prvim korakom". Taj prvi korak je načinjen kada su naučnici dekodirali nervni sistem valjkastog crva, neuron po neuron. To majušno biće, imena C. elegans, ima 302 neurona i 7.000 sinapsi, i sve je to precizno dekodirano. Kompletna šema njegovog nervnog sistema može se naći na internetu. (Valjkasti crv je i dalje jedini živi organizam čija je čitava nervna struktura rastumačena na ovaj način.)
Isprva se mislilo da će potpuni reverzni inženjering ovog jednostavnog organizma otvoriti vrata ljudskog mozga. Ironično je da se desilo upravo suprotno. Iako je broj neurona valjkastog crva konačan, mreža je i dalje bila toliko složena i istančana da su prošle godine rada dok istraživači nisu shvatili čak i najjednostavnije činjenice o ponašanju crva, kao što je odgovor na pitanje koje putanje su odgovorne za koja ponašanja. Kad je čak i prost valjkasti crv izmicao naučnom razumevanju, naučnici su morali prihvatiti da ljudski mozak mora biti nesagledivo složen.

TRI PRISTUPA MOZGU:

Pošto je mozak toliko složen, može se razložiti – neuron po neuron – na najmanje tri načina. Prvi način, za koji su se odlučili Evropljani, jeste da se mozak elektronski simulira pomoću superračunara. Druga metoda je mapiranje neuronskih putanja živih mozgova, kako se radi u okviru projekta BRAIN. (Posle toga, moguće je dalje razlaganje zavisno od toga kako se ovi neuroni analiziraju – bilo anatomski, neuron po neuron, ili prema funkciji i aktivnosti.) Treći način je otkrivanje gena koji kontrolišu razvoj mozga – taj pristup je uveo milijarder Pol Alen, suosnivač kompanije Microsoft.
Prvi pristup, simuliranje mozga pomoću tranzistora i računara, postojano napreduje u smeru reverznog inženjeringa mozga životinja po određenom redu: prvo mozak miša, potom pacova, zeca i mačke. Evropljani prate stazu evolucije – od jednostavnih mozgova do složenijih. Za računarskog stručnjaka, sirova računarska moć je rešenje – što je veća, tim bolje. A to podrazumeva korišćenje nekih od najvećih računara na Zemlji da bi se dešifrovali mozgovi miševa i ljudi.
Njihov prvi cilj je mozak miša, hiljadu puta manji od ljudskog, sa oko sto miliona neurona. Proces razmišljanja mozga miša analizira IBM-ov računar Blue Gene (Plavi gen), smešten u Lorensovoj nacionalnoj laboratoriji u Livermoru u Kaliforniji, gde se konstruišu nuklearne bojeve glave za Pentagon. Ovaj kolosalni skup tranzistora, čipova i žica sadrži 147.456 procesora sa zadivljujućih 150.000 gigabajta memorije. (Tipičan PC računar ima uglavnom jedan procesor i nekoliko gigabajta memorije.)
Napredak je spor, ali postojan. Umesto da modeluju čitav mozak, naučnici pokušavaju da kopiraju veze između korteksa i talamusa, gde se odigrava veliki deo moždane aktivnosti. (To znači da su iz ove simulacije izostavljene senzorne konekcije sa spoljašnjim svetom.)

Godine 2006. doktor Darmendra Moda iz kompanije IBM uspeo je da delimično simulira mozak miša na ovaj način, pomoću 512 procesora. Godine 2007. njegova grupa simulirala je mozak pacova koristeći 2048 procesora. Dve godine kasnije simuliran je mozak mačke sa 1,6 milijardi neurona i devet biliona veza; za to je trebalo 24.576 procesora.
Danas IBM-ovi naučnici, koristeći punu snagu računara Blue Gene, simuliraju neurone i sinapse 4,5 posto ljudskog mozga. Da se započne delimična simulacija mozga, potrebno je 880.000 procesora, što bi moglo postati dostupno otprilike 2020.
Imao sam priliku da snimim računar Blue Gene. Da bih došao do laboratorije, morao sam da prođem kroz niz sigurnosnih provera, jer reč je o vodećoj državnoj laboratoriji za oružje. Pustili su me na svim kontrolnim tačkama i ušao sam u ogromnu, klimatizovanu prostoriju u kojoj stoji Blue Gene.
Ovaj računar istinski je veličanstvena mašina. Sadrži mnoštvo crnih ormarića prepunih prekidača i trepćućih svetala, svaki visok oko 2,5 metara i dugačak oko 5 metara. Hodajući među ormarićima koji čine Blue Gene, pitao sam se kakve operacije izvodi. Najverovatnije je pravio model unutrašnjosti protona, računao raspad plutonijumskih okidača, simulirao sudar dve crne rupe i razmišljao o mišu – sve to istovremeno.
Onda mi je rečeno da će ovaj superračunar ustupiti mesto savršenijem računaru, nazvanom Blue Gene/Q Sequoia, koji će računarske operacije podići na novi nivo. Juna 2012. postao je zvanično najbrži superračunar u istoriji. Najveća brzina operacija koju postiže iznosi 20,1 PFLOPS (ili 20,1 biliona operacija u formatu s pokretnom tačkom u sekundi). Pokriva površinu od 280 metara kvadratnih, a guta 7,9 megavata električne energije, što je dovoljno da se osvetli mali grad.
Ali može li se ta ogromna sposobnost računanja koncentrisana u jednom računaru meriti s ljudskim mozgom?
Nažalost, ne može.
Naučnici ovom računarskom simulacijom pokušavaju samo da kopiraju interakcije između korteksa i talamusa. Dakle, u toj simulaciji ne učestvuju veliki delovi mozga. Doktor Moda je svestan ogromnih razmera ovog projekta. Njegovo ambiciozno istraživanje omogućilo mu je da proceni šta je potrebno da se napravi funkcionalan model čitavog ljudskog mozga, a ne samo njegovog dela, ili bleda verzija mozga – zajedno sa svim oblastima neokorteksa i vezama sa čulima. U njegovoj viziji je hiljade računara kao što je Blue Gene, kojih ima toliko da se njima može popuniti čitavo naselje. Potrošnja energije bila bi tolika da bi cela jedna nuklearna elektrana snage hiljadu megavati opskrbljivala strujom taj sistem. A za njegovo hlađenje, kako se ne bi istopio, trebalo bi preusmeriti reku u računarska kola.
Zadivljujuće! Potreban je ovakav gigantski računar da se simulira parče ljudskog tkiva koje teži kilo i po, staje u lobanju, podiže telesnu temperaturu za samo koji stepen, radi na dvadeset vati, a dosta mu je sendvič-dva da bi funkcionisalo.

PRAVLJENJE MOZGA:

Za najambicioznijeg naučnika koji se pridružio ovoj kampanji možda možemo proglasiti doktora Anrija Markrama s Politehničke škole u Lozani. Pokretačka je sila Projekta ljudski mozak u koji je Evropska komisija uložila milijardu dolara. Poslednjih sedamnaest godina pokušava da razotkrije neuronska umrežavanja. I on koristi računar Blue Gene za reverzni inženjering mozga. Za Projekat ljudski mozak već su potrošena sredstva u iznosu od 140 miliona dolara koje je dodelila Evropska unija, a računarski sistem u tom projektu samo je delić onoga što će dr Markramu biti potrebno za nastavak rada u predstojećoj deceniji.

Doktor Markram smatra da tu više nije reč o naučnom projektu nego o inženjerskom poduhvatu koji traži veliku sumu novca. Kaže: "Da bi se projekat ostvario – sa superračunarima, softverom, istraživanjem – treba nam oko milijardu dolara. Cena nije prevelika kada se uzme u obzir da će globalno opterećenje usled bolesti mozga vrlo brzo preći dvadeset posto svetskog bruto domaćeg proizvoda." Milijarda dolara je za njega ništa, samo mali deo stotina milijardi dolara troškova zbog Alchajmerove bolesti, Parkinsove bolesti itd., koji će nastati kada se pripadnici generacije bebi-bum penzionišu.

Dakle, doktor Markram smatra da nalaženje rešenja samo zavisi od obima ulaganja. Uloži li se dovoljno novca u projekat, ljudski mozak će nam se otkriti. Sad kad je dobio priželjkivani dar od milijardu dolara od Evropske komisije, njegov san mogao bi postati stvarnost.
Ima spreman odgovor na pitanje šta će prosečan poreski obveznik dobiti od ove investicije od milijardu dolara. Tri su razloga za upuštanje u ovu jedinstvenu, ali skupu avanturu. Objašnjava: "Presudno je važno da razumemo ljudski mozak da bi naše društvo napredovalo, što je, po mom mišljenju, ključni korak u evoluciji. Drugi razlog je to što ne možemo doveka da eksperimentišemo sa životinjama... To je poput Nojeve barke. Kao arhiva. A treći razlog je to što u svetu dve milijarde ljudi pati od ovog ili onog mentalnog poremećaja..."
Doktor Markram smatra da je skandalozno što se tako malo zna o mentalnim bolestima koje donose toliko mnogo patnje milionima ljudi. Kaže: "Danas nema neurološke bolesti za koju iko može objasniti kakva neispravnost u mozgu je izaziva – koja putanja, sinapsa, neuron, receptor. To je šokantno."
Isprva bi se moglo učiniti da je ovaj projekat nemoguće dovršiti, kad je neurona i veza toliko mnogo. Zvuči kao siguran promašaj. Ali ovi naučnici misle da su našli prečicu.
Ljudski genom obuhvata oko dvadeset tri hiljade gena; međutim, u stanju je da napravi mozak koji se sastoji od otprilike sto milijardi neurona. Čini se da je matematički nemoguće napraviti mozak od ovih gena, a ipak, to se dešava kad god nastane embrion. Kako se toliko informacija može smestiti u nešto tako malo?
Doktor Markram smatra da je odgovor u prečicama koje priroda koristi. Evo suštine njegovog pristupa: kada majka priroda pronađe dobar šablon, određeni moduli neurona se ponavljaju. Pogledamo li samo ovlaš presek mozga kroz mikroskop, vidimo samo neuređeno klupko neurona. Ali kada se temeljnije zagledamo, uočavamo obrasce modula koji se stalno ponavljaju.
(Upravo se zbog toga što postoje moduli tako brzo podižu neboderi. Pošto se konstruiše jedan modul, moguće je unedogled ponavljati ga na montažnoj traci. Ti identični moduli se potom mogu poređati jedan na drugi, i začas izraste neboder.)
Fokus projekta Blue Brain (Plavi mozak) doktora Markrama je neokorteksni stub, modul koji predstavlja obrazac što se neprestano ponavlja u mozgu. Kod ljudi, svaki stub je visine oko dva milimetra, prečnika pola milimetra, a sadrži šezdeset hiljada neurona. (Poređenja radi, neuronski moduli pacova sadrže tek po deset hiljada neurona.) Doktoru Markramu je trebalo deset godina, od 1995. do 2005, da mapira neurone u takvom stubu i da dokuči kako funkcionišu. Pošto je to rastumačio, obratio se stručnjacima IBM-a da naprave masovne iteracije ovih stubova.
Večiti je optimista. Godine 2009, na konferenciji TED, rekao je kako bi mogao da završi projekat za deset godina. (To se, najverovatnije, odnosi na svedeni ljudski mozak, bez veza između režnjeva ili sa čulima.) Ali, istakao je: "Ako ga ispravno napravimo, trebalo bi da govori, da poseduje inteligenciju i da se ponaša sasvim nalik ljudskom".
Doktor Markram vešto brani svoj rad. Za sve ima odgovor. Kada kritičari zamere da hodi po zabranjenoj teritoriji, odgovara: "Kao naučnici, ne treba da se bojimo istine. Moramo da razumemo naš mozak. Prirodno je da ljudi smatraju mozak za svetinju, pa misle da ne bi trebalo petljati s njim jer možda krije tajne duše. Ali, iskreno govoreći, mislim da bismo, ako bi svet razumeo kako mozak funkcioniše, razrešili konflikte širom planete, jer ljudi bi shvatili kako su trivijalni, deterministički i kontrolisani sukobi, reakcije i nerazumevanja."
Suočen s konačnom kritikom da se "igra Boga", kaže: "Mislim da smo daleko od igranja Boga. Bog je napravio čitav univerzum. Mi samo pokušavamo da napravimo mali model."
(...)

PRISTUP SECKANJEM NA DELIĆE:


Drugi pristup, kome je više sklona Obamina administracija, jeste direktno mapiranje neurona mozga – analiziranje neuronskih putanja u mozgu. To se postiže na nekoliko načina.
Jedan od njih je da se fizički identifikuje svaki neuron i sinapsa u mozgu. (Neuroni se obično unište tokom tog procesa.) Ovakva metoda naziva se anatomskom. Druga mogućnost je dešifrovanje načina na koji električni signali protiču kroz neurone prilikom obavljanja određenih funkcija. (Po svemu sudeći, Obamina administracija daje prednost takvom postupku, posebno ističući važnost otkrivanja putanja u živom mozgu.)
Anatomski pristup se svodi na razlaganje ćelija životinjskog mozga na neurone, tehnikom seckanja na deliće. Na taj način, u model su već uračunati okruženje, telo i sećanja u svoj svojoj složenosti. Naučnici žele da identifikuju svaki neuron mozga. Posle toga bi se svaki neuron možda mogao simulirati pomoću skupa tranzistora, tako da se dobije precizna kopija ljudskog mozga zajedno sa sećanjima, ličnošću i vezama sa čulima. Kada se reverzni inženjering izvede nad mozgom u celini, trebalo bi da imamo mogućnost da vodimo sadržajan razgovor s tim mozgom, sa svim očuvanim sećanjima i ličnošću.
Nikakva nova znanja iz fizike nisu potrebna da bi se dovršio projekat. Uređajem sličnim aparatu za sečenje suhomesnatih proizvoda u prodavnici, doktor Geri Rubin s Medicinskog instituta Hauard Hjuz secira mozak vinske mušice. To nije lak zadatak, pošto je prečnik mozga vinske mušice trista mikrometara, što je malecno u poređenju s ljudskim mozgom. Mozak vinske mušice sadrži oko 150.000 neurona. Svaki odrezak, debljine tek pedesetmilijarditi deo metra, pažljivo se fotografiše pomoću elektronskog mikroskopa, a dobijena slika se šalje računaru. Posle toga računarski program pokušava da rekonstruiše raspored, neuron po neuron. Sadašnjim tempom, doktor Rubin će uspeti da identifikuje svaki neuron mozga vinske mušice za dvadeset godina.
Napredak se odvija puževskim korakom, delom zbog tehnologije fotografisanja, pošto standardni skenirajući mikroskop ostvaruje oko deset miliona piksela u sekundi. (To je otprilike trećina rezolucije standardnog televizijskog ekrana u sekundi.) Cilj je imati mašinu za snimanje koja može da obradi deset milijardi piksela u sekundi, što bi bio svetski rekord.

Problem sa skladištenjem podataka dobijenih mikroskopom takođe je ozbiljan. Rubin očekuje da će, kada njegov projekat uzme zamah, skenirati oko milion gigabajta podataka na dan samo za jednu vinsku mušicu, tako da zamišlja da će napuniti ogromna skladišta čvrstim diskovima. Povrh toga, kako je mozak svake vinske mušice drugačiji, mora da skenira stotine mozgova vinskih mušica da bi dobio preciznu aproksimaciju tog mozga.
Da li se na osnovu progresa s mozgom vinske mušice može proceniti kada ćemo se latiti seckanja ljudskog mozga? Doktor Rubin kaže: "Voleo bih da za sto godina znam kako funkcioniše ljudska svest. Desetogodišnji ili dvadesetogodišnji cilj je razumeti mozak vinske mušice."
Ovu metodu moglo bi ubrzati nekoliko tehničkih pomaka. Jedna mogućnost jeda se koristi automatizovan uređaj, tako da mukotrpan posao seciranja mozga i analiziranja svakog odreska obavlja mašina. Tad bi se mogla drastično ubrzati realizacija projekta. Na primer, automatizacija je poprilično srezala troškove za Projekat ljudski genom (iako s budžetom od tri milijarde dolara, Projekat ljudski genom je dovršen ranije i za manje novca, što je nečuveno u Vašingtonu). Druga metoda je obeležavanje neurona i putanja različitim bojama, jer se tako postiže uočljivost. Alternativni pristup bio bi konstrukcija automatizovanog supermikroskopa kojim se skenira jedan po jedan neuron do u dosad neviđene detalje.

BUDUĆNOST:

Pretpostavimo da je taj momenat napokon došao. S mnogo pompe, naučnici svečano objavljuju da su uspešno izveli reverzni inženjering čitavog ljudskog mozga.
Šta sad?
Jedna od neposrednih primena je nalaženje uzroka izvesnih mentalnih bolesti. Smatra se da većinu mentalnih bolesti ne izaziva uništenje ogromno mnogo neurona, već pogrešno povezivanje. Setite se genetičkih bolesti koje izaziva jedna jedina mutacija, poput Hantingtonove bolesti, Tej-Saksove bolesti ili cistične fibroze. Jedna greška u tri milijarde baznih parova može da izazove nekontrolisano njihanje ekstremiteta i grčeve, kao u slučaju Hantingtonove bolesti. Čak i ako je genom 99,9999999 normalan, čitava sekvenca bi mogla postati neispravna zbog malecne greške. Zato je genska terapija fokusirana na te pojedinačne mutacije kao moguće uzroke genetičkih bolesti koji se mogu otkloniti.
Na sličan način, konačni rezultati reverznog inženjeringa nad mozgom mogli bi omogućiti da se izvedu simulacije mozga pri kojima bismo namerno poremetili nekoliko neuronskih veza da bismo videli hoće li se time izazvati određene bolesti.
Moguće je da je tek šačica neurona odgovorna za krupne mentalne poremećaje. Lociranje tog malog skupa neurona s pogrešnim povezivanjem možda će biti jedan od načina da se iskoristi mozak dobijen reverznim inženjeringom.
Primer bi mogao biti Kapgrasov sindrom, čije žrtve veruju da je neko njima blizak – na primer, majka – zamenjen identičnim tuđinom. Prema doktoru V. S. Ramačandranu, uzrok ove retke bolesti može biti greška u povezivanju dve oblasti mozga. Fuziformni girus u temporalnom režnju odgovoran je za prepoznavanje lica vaše majke, ali amigdala je presudna za emotivnu reakciju na njen prizor. Kada se poremeti veza između ova dva centra osoba može savršeno dobro da raspoznaje majčino lice, ali kako emotivna reakcija izostaje, ubeđena je da je to, zapravo, tuđinka.
Druga primena mozga dobijenog reverznim inženjeringom jeste da se precizno odredi koja grupa neurona se pogrešno aktivira. Setimo se da se tokom duboke stimulacije mozga koriste male sonde da bi se smirila aktivnost delića mozga – na primer, Brodmanove zone 25, u slučaju teških oblika depresije. Zahvaljujući mozgu dobijenom reverznim inženjeringom, možda bismo mogli tačno da odredimo gde se pogrešno aktiviraju neuroni (kojih bi moglo biti tek nekoliko).
Reverzni inženjering mozga bio bi uveliko koristan i u oblasti veštačke inteligencije. Vid i prepoznavanje lica su mačji kašalj za mozak, ali i dalje su neostvarljivi za naše najnaprednije računare. Na primer, računari mogu da prepoznaju ljudska lica koja gledaju pravo ispred sebe, i koja postoje u maloj bazi podataka, s preciznošću ne manjom od 95 posto, ali ako istom računaru pokažete to lice iz drugačijih uglova ili mu predočite lice koga nema u bazi podataka, najverovatnije ga neće identifikovati. Mi smo u stanju da prepoznamo poznato lice iz različitih uglova za 0,1 sekundu; naš mozak to tako lako obavlja, da nismo ni svesni da to činimo. Reverznim inženjeringom mozga moglo bi da se razotkrije kako taj proces funkcioniše.
Komplikovanije su bolesti u okviru kojih mozak gubi funkcionalnost sa više strana, poput šizofrenije. Ovaj poremećaj uključuje nekoliko gena i interakcija s okruženjem, koji izazivaju neuobičajene aktivnosti više oblasti mozga. Ali čak i u takvim slučajevima, mozak nastao reverznim inženjeringom razotkrio bi kako određeni simptomi (na primer, halucinacije) nastaju, što bi moglo da utre put ka nalaženju potencijalnog leka.
Mozak dobijen reverznim inženjeringom dao bi odgovore i na neka osnovna, dosad nerešena pitanja kao što je kako se čuvaju dugotrajna sećanja. Sećanja se, znamo, skladište u određenim delovima mozga, na primer u hipokampusu i amigdali, no još uvek nije jasno kako se sećanje raspoređuje po različitim korteksima koji se, kada se prisećamo, ponovo spajaju.
Pošto nam reverzni inženjering napokon da potpuno funkcionalan mozak, doći će trenutak da uključimo sva kola i proverimo može li da reaguje kao ljudski (odnosno, hoće li proći Tjuringov test). Pošto je dugoročno sećanje već upisano u neurone ovakvog mozga, trebalo bi da za vrlo kratko vreme bude jasno može li takav mozak da reaguje na način koji se ne može razlikovati od funkcionisanja ljudskog mozga.
Na kraju, reverzni inženjering bi mogao da utiče na nešto o čemu se ne priča mnogo, ali je mnogim ljudima na umu: besmrtnost. Ako se svest može otpremiti na računar, znači li to da ne moramo umreti?

Može li se um kontrolisati?

Razjareni bik je pušten u praznu arenu u Kordobi. Decenijama je ta surova zver pažljivo odgajana da bi se njen ubilački instinkt doveo do maksimuma. U arenu potom spokojno stupa profesor s Jejla. Ne nosi sako od tvida, nego je obučen kao gizdavi matador, u sjajan, zlatni bolero, i prkosno maše crvenim ogrtačem pred bikom, provocirajući ga. Umesto da pobegne u strahu, profesor se čini smiren, samouveren, čak i uzdržan. Posmatrač bi pomislio da je profesor poludeo i hoće da se ubije.
Raspomamljen bik fiksira profesora. Iznenada kreće u napad, usmerivši na profesora svoje smrtonosne rogove. Profesor ne beži. On u rukama ima malu kutiju. Izložen kamerama, pritiska dugme na kutiji i tog časa bik se ukopava u mestu. Profesor je toliko samouveren da je rizikovao život da bi dokazao kako je u pravu – ovladao je umećem kontrolisanja uma pobesnelog bika.
Taj profesor s Jejla je doktor Hoze Delgado, koji je bio godinama ispred svog vremena. Šezdesetih godina prvi je izveo niz zadivljujućih, ali i uznemirujućih eksperimenata sa životinjama. Cilj mu je bio da stekne kontrolu nad kretnjama životinja preko elektroda umetnutih u njihove mozgove. Da bi zaustavio bika, stavio je elektrode u strijatum bazalnih ganglija u bazi mozga, što je deo koji upravlja motornom koordinacijom.
Izvršio je i niz drugih eksperimenata nad majmunima da bi ispitao mogućnost preuređivanja njihove društvene hijerarhije prostim pritiskom dugmeta. Pošto je postavio elektrode u nukleus kaudatus (region s ulogom u motornoj kontroli) alfa mužjaka grupe, mogao je po volji da smanjuje agresivne tendencije vođe. Čim su delta mužjaci uočili da im ne preti odmazda alfa mužjaka, počeli su da se afirmišu, preuzimajući teritoriju i privilegije inače rezervisane za alfa mužjake. U međuvremenu, alfa mužjaci su, činilo se, izgubili interesovanje za odbranu teritorije.
Onda je doktor Delgado pritisnuo drugo dugme i alfa mužjak se istog časa vratio u normalno stanje, ispoljavajući uobičajeno agresivno ponašanje i ponovo uspostavivši svoju moć i vlast. Delta mužjaci su se povukli, preplašeni.
Doktor Delgado je prvi u istoriji pokazao da je moguće kontrolisati umove životinja na ovaj način. Profesor je postao lutkar i povlačio je konce kojima su bile privezane žive marionete.
Sasvim očekivano, naučna zajednica je na rad doktora Delgada gledala s nelagodom. Situacija se pogoršala 1969. godine, kad je izašla njegova knjiga provokativnog naslova Fizička kontrola uma: ka psihocivilizovanom društvu. Pozivala je na uznemirujuće pitanje: ako naučnici poput doktora Delgada povlače konce, ko kontroliše lutkare?
Rad doktora Delgada energično postavlja u prvi plan veliko obećanje i rizike ove tehnologije. Beskrupulozni diktator mogao bi zloupotrebiti tu tehnologiju za obmanjivanje i kontrolu svojih nesretnih podanika. Ali se takođe može upotrebiti da se milioni oslobode iz zamki mentalnih bolesti, u kojima ih proganjaju halucinacije ili lome strahovi. (Godinama kasnije izvesni novinar upitao je doktora Delgada zašto je izvodio te kontroverzne eksperimente. Želeo je da oslobodi užasa mentalne bolesnike, glasio je odgovor. Tim osobama često su radili radikalne lobotomije pri kojima se prefrontalni korteks zaseca tako što se nož nalik šilu čekićem nabija iznad očne duplje u mozak. Rezultati su neretko bili tragični, a neke užasne posledice opisane su u romanu Kena Kisija Let iznad kukavičjeg gnezda, po kome je snimljen film sa Džekom Nikolsonom. Neki pacijenti bi postali smireni i opušteni, ali mnogi su se pretvarali u zombije, letargične, indiferentne na bol i emotivno otupele. Taj postupak se tako često i naveliko primenjivao, da je Antonio Monic 1949. godine dobio Nobelovu nagradu za usavršavanje procedure lobotomije. Ironično je da je Sovjetski Savez 1950. godine zabranio ovu tehnologiju, uz objašnjenje da se "kosi s načelima humanosti".
Lobotomije su, kako su tvrdili u Sovjetskom Savezu, pretvarale "ludaka u idiota". Procenjuje se da je samo u Sjedinjenim Državama u dve decenije izvršeno ukupno četrdeset hiljada lobotomija.)

KONTROLA UMA I HLADNI RAT:

Drugi razlog što su rezultati doktora Delgada tako hladno primljeni bila je politička klima tog vremena. Bio je to vrhunac Hladnog rata, s bolnim sećanjima na zarobljene američke vojnike, učesnike Korejskog rata, koji su prikazivani pred kamerama. Tupih pogleda, priznavali su da su bili na tajnom špijunskom zadatku, da su krivi za užasne ratne zločine i odricali su se američkog imperijalizma.
Štampa je to nazvala ispiranje mozga, iznoseći tezu da su komunisti tajno razvili tehnike i supstance kojima su američke vojnike pretvarali u povodljive zombije. U takvoj napetoj političkoj klimi, 1962. godine snimljen je triler Mandžurijski kandidat u kome Frenk Sinatra pokušava da razotkrije pritajenog komunističkog agenta, "spavača", čiji je zadatak da ubije predsednika Sjedinjenih Država. Ali tu postoji začkoljica: agent je, zapravo, osoba od poverenja, američki ratni heroj, zarobljenik kome su komunisti isprali mozak. Budući da je iz porodice s dobrim vezama, agent je van sumnje i gotovo ga je nemoguće sprečiti. Mandžurijski kandidat je odražavao tadašnje strepnje mnogih Amerikanaca.
Mnogi od tih strahova pomenuti su u proročkoj knjizi Vrli novi svet Oldusa Hakslija iz 1931. godine. U ovoj distopiji postoje velike fabrike beba iz epruvete gde se stvaraju klonovi. Selektivnim uskraćivanjem kiseonika tim fetusima, moguće je postići različite nivoe oštećenja mozga. Na najvišoj društvenoj poziciji su alfe kojima je mozak nedirnut, odgajane da vladaju društvom. Na dnu lestvice su epsiloni, ozbiljno oštećenog mozga, i oni se koriste kao zamenljivi, poslušni radnici. Klase između njih čine radnu snagu i birokratiju. Elita upravlja društvom, preplavljujući ga supstancama za kontrolisanje uma, slobodnom ljubavlju i neprestanim ispiranjem mozga. Tako se održavaju mir, spokoj i harmonija, ali roman postavlja uznemirujuće pitanje koje odzvanja i dan-danas: koliko smo od naše slobode i osnovne ljudskosti spremni da žrtvujemo u ime mira i društvenog poretka?

EKSPERIMENTI KONTROLISANJA UMA:

Ova histerija na kraju je zahvatila i vrh CIA. Ubeđena da su Sovjeti daleko odmakli s naukom o ispiranju mozga i neuobičajenim naučnim metodama, CIA je pokrenula razne tajne projekte kao što je bio MKULTRA (od 1953.) da bi istraživala bizarne ideje na granici mogućeg. (Godine 1973, pošto je skandal Votergejt posejao paniku u vladi, direktor CIA Ričard Helms je obustavio MKULTRA i naredio hitno uništavanje svih dokumenata o tom projektu. Međutim, dvadeset hiljada dokumenata je odnekud preživelo tu čistku i godine 1977. s njih je zvanično skinut veo tajne, zahvaljujući Zakonu o slobodi informisanja, te je otkriven pun obim tog opsežnog poduhvata.)
Sada znamo da je u periodu od 1953. do 1973. MKULTRA finansirao osamdeset institucija, četrdeset četiri univerziteta i koledža i veliki broj bolnica, farmaceutskih kompanija i zatvora; u 150 tajnih operacija, ove institucije su često eksperimentisale s ljudima nesvesnim toga, bez njihovog odobrenja. U jednom trenutku čak 6 posto čitavog budžeta CIA se slivalo u projekat MKULTRA.
Neke od tih operacija kontrolisanja uma su bile:
- razvijanje "seruma istine" pomoću koga bi zatvorenici otkrivali svoje tajne
- brisanje sećanja – na tome se radilo u okviru projekta američke mornarice pod imenom "Subproject 54"
- primena hipnoze i raznovrsnih droga, naročito LSD-a, sa ciljem kontrole ponašanja
- istraživanje primene supstanci za kontrolu uma na strane lidere – na primer, na Fidela Kastra
- usavršavanje raznih metoda ispitivanja zatvorenika
- razvijanje droge za brzo onesposobljavanje koja nije ostavljala tragove
- menjanje ličnosti ljudi pomoću droga da bi postali povodljiviji.
Iako su pojedini naučnici dovodili u pitanje ispravnost ovih ispitivanja, drugi su svojevoljno učestvovali u njima. Regrutovani su ljudi iz širokog spektra disciplina, uključujući telepate, fizičare i računarske naučnike, da bi radili na raznim neobičnim projektima kao što su eksperimentisanje s drogama koje menjaju stanja svesti, kakav je LSD, telepatsko lociranje pozicije sovjetskih podmornica koje su patrolirale u dubinama okeana itd. Desilo se i to da je jednom naučniku koji je radio pri Američkoj vojsci tajno dat LSD. Prema izveštajima, postao je toliko dezorijentisan da je skočio kroz prozor i ostao na mestu mrtav.
Većina ovih eksperimenata se pravdala time da su Sovjeti već prednjačili na polju kontrole uma. Američkom senatu je predočen tajni izveštaj o tome da Sovjeti eksperimentišu s emitovanjem mikrotalasnog zračenja direktno u mozgove subjekata. Umesto da to osude, Sjedinjene Države su videle "veliki potencijal u razvoju sistema za dezorijentaciju ili remećenje obrasca ponašanja vojnog ili diplomatskog osoblja". Američka vojska je čak tvrdila da bi zračenjem mogla poslati čitave reči i govore u umove neprijatelja: "Jedna od ideja za zamku i obmanu... jeste da se daljinski unese šum u glave osoblja, tako što će se oni izložiti impulsima niskoenergetskih mikrotalasa... Odgovarajućim izborom karakteristika impulsa, može se izvesti razumljiv govor... Dakle, moglo bi biti moguće ‘razgovarati’ s odabranim neprijateljima na način koji bi bio izuzetno uznemirujući za njih", kaže se u izveštaju.
Nažalost, nijedan od ovih eksperimenata nisu procenjivale stručne osobe, tako da su milioni dolara poreskih obveznika potrošeni na projekte kao što je ovaj, najverovatnije u suprotnosti sa zakonima fizike, pošto ljudski mozak ne može da prima mikrotalasno zračenje i, što je još važnije, nije sposoban da dekodira mikrotalasne poruke. Doktor Stiv Rouz, biolog na Otvorenom univerzitetu, nazvao je ovaj nerealan plan "neuronaučnom nemogućnošću".
Međutim, po svemu sudeći, nijedan od tih silnih miliona dolara potrošenih na "crne projekte" nije urodio barem jednim naučno pouzdanim uspehom. Primenom droga koja menjaju stanje uma jeste izazivana dezorijentacija, čak i panika među ispitivanim subjektima, ali Pentagon nije uspeo da ostvari glavni cilj: kontrolu svesnog uma druge osobe.
Takođe, prema psihologu Robertu Džeju Liftonu, ispiranje uma koje su primenjivali komunisti gotovo da nije imalo dugoročnog efekta. Većina američkih vojnika, zarobljenika u Korejskom ratu koji su se odrekli Sjedinjenih Država, po oslobađanju se vratila onom što su bili pre zarobljavanja. Pored toga, ispitivanja sprovedena nad osobama koje su doživele ispiranje mozga u određenim sektama takođe pokazuju da osoba koja napusti sektu povrati svoju normalnu ličnost. Dakle, čini se da ispiranje uma, dugoročno posmatrano ne menja osnove ličnosti.
izvor

I bi vodonik ...( I deo )
Vodonik je na običnoj temperaturi u gasovitom agregatnom stanju, pomoću pritiska, na temperaturi od -240,2% može da se pretvori u tečnost, koja ključa pod atmosferskim pritiskom na -252,8, a mrzne na -259,2. Da se vodonik može sabiti i u čvrsto stanje znalo se i pre ali je eksperimentalno potvrđeno nedavno. Vodonik u obliku metala postoji u prirodi duboko u unutrašnjosti plinskih divova u Sunčevom sistemu, ali do sada nije nikad bio direktno opažen.

Trenutno se vodonik- metal dobijen eksperimentom može videti samo kroz dva dijamanta, koja su korišćena za razbijanje tečnog vodonika na temperaturi daleko ispod nule. Ključno je pitanje hoće li se svojstva ovog cvodonika - metala zadržati na sobnoj temperaturi.

“Ovo je prvi ikada napravljeni primerak metalnog vodonika na Planeti, tako da kada gledate u njega, budite svesni da gledate u nešto što nikada do sada nije postojalo“, rekao je profesor Isak Silvera, koji je zajedno sa doktorom Rangom Dijasom došao do ovog otkrića.

Zbog čega vodonik toliko zaokuplja pažnju?

NAUKA

Zbog relativno jednostavne atomske strukture, sastoji se samo od protona i elektrona, uz spektar svetlosti koji proizvodi ili ga apsorbuje, vodonik je bio centralna figura za razvoj teorije strukture atoma. Štaviše, odgovarajuća jednostavnost molekula vodonika i odgovarajućih katjona H2+, vodila je do potpunijeg razumevanja prirode hemijskih veza, koja je usledila ubrzo nakon pojave kvantno-mehaničkog tretmana atoma vodonika sredinom 1920-ih.

ENERGIJA

Otkrića o vodoniku naučnicima su pružila potpuno novi uvid u potencijalni izvor energije. Vodonik u gasnom i tečnom stanju se već uveliko koristi. Metalni vodonik bi doneo revolicuju moderne tehnologije, omogućavajući kreacije superbrzih kompjutera, brzih levitirajućih vozova i ultraefikasnih vozila, ali i drastičan napredak skoro svega što sadrži električnu energiju.


MEDICINA

istraživanja vodonika su donela novi uvide već i u obilje vrsta živih bića, među kojima i široko rasprostranjeni mikrobi koji se ispod zemljine kore hrane vodonikom u okeanima.
Vodonik se koristi više od 40 godina u eksperimentalnoj i kliničkoj medicini, a poslednja decenija praćena je izuzetnim otkrićima kada je reč o korisnim efektima ovog jednostavnog molekula. Otkriveno je da molekularni vodonik ima više funkcija u organizmu čoveka, među kojima su anti-inflamatorna, anti-alergijska, antioksidantna, puferska i regulatorna uloga. Korisni efekti vodonika potvrđeni su u preko 70 eksperimentalnih modela bolesti i 13 kliničkih studija, posebno kod oboljenja koja su praćena izraženim oksidativnim stresom, kao što su šećerna bolest, metabolički sindrom, infarkt mozga, reumatoidni artritis ili neurodegenerativne bolesti.

Molekularni vodonik ima sposobnost selektivne neutralizacije toksičnih molekula (slobodnih radikala) na mestu povrede ili oštećenja, a mala molekulska masa omogućava brzu i duboku penetraciju vodonika u inače nedostupne tkivne prostore i ćelijske organele zahvaćenog tkiva.
izvor

Ovaj čudesni gas se u zemaljskim uslovima veoma retko nalazi u slobodnom stanju, ali zato gradi veliki broj organskih (retka su organska jedinjenja bez vodonika) i neorganskih jedinjenja. Najviše ga ima u vasioni, blizo 90% ( (88,6 at.%), u gornjim slojevima Zemlje se nalazi u 0,9% , u našem telu je treći po zastupljenosti, te čini 10% našeg tela.

VODONIK KAO GORIVO

Korišćenje vodonika kao goriva nije velika novost i poznato je da se gorivne ćelije i vodonik koriste u svemirskim programima jer su izuzetno jednostavni za upotrebu, a vodonik je veoma izdašan izvor energije.
Vodonik ima potencijal da energijom snadbeva planetu, a prednost ovog goriva je što iza sebe ostavlja samo vodu i toplotu. Međutim postoje tri problema na putu šire upotrebe vodonika kao goriva:

proizvodnja
skladištenje
tehnologija vodoničnih ćelija.

Postoji već priličan broj načina proizvodnje vodonika. Traži se, naravno najjeftiniji. Realan problem je trenutni nivo tehnologije u proizvodnji. On je momentalno dosta visok, za 1 kg vodonika je potrebno 35KWh električne energije, što ga u ovom momentu ne čini konkurentom fosilnim gorivima po ceni, ali su u završnoj fazi tehnologije koje bi trebalo da obezbede znatno prihvatljiviju cenu vodonika. Ne treba zaboraviti da je gorivna ćelija 1,7 puta efikasnija kao motor od dizel motora.

Evo jednog primera ekonomičnijeg sistema izdvajanja vodonika iz vode.

IZDVAJANJE VODONIKA

Dosadašnji procesi za izdvajanje vodonika su zahtevali temperature od 2500 stepeni Celzijusa, što je celu stvar činilo nekonomičnom. Projekat, vredan preko 3 miliona dolara zajednički su finansirale i opremile EU, Švedska, Švajcarska, Francuska i Izrael. U pitanju je proces izdvajanja vodonika iz vode, pomoću sunčeve energije. Njihovo dostignuće je značajno pošto su pronašli način da prikupe dovoljno solarne energije, tako da je proces izdvajanja vodonika relativno jeftin. Ključ za uspešno prikupljanje energije je solarni toranj, pomoću koga se sunčevi zraci koncentrišu do temperature od 1200 stepeni Celzijusa, pa se potom usmeravaju u komoru za reakciju, gde se nalazi cink-oksid i ugalj.

Ta smeša se na toj temepraturi pretvara u čist cink, što je jedan od glavnih činilaca u procesu izdvajanja vodonika. Zatim se tečni cink u laboratoriji meša sa vodenom parom, a u hemijskom procesu se cink i voda razdvajaju na oksid cinka i vodonik. Lepota celog procesa je u tome što se ništa ne troši. Oksid cinka se pretvara u cink, pa ponovo u cink-oksid, a jedini nus-proizvod sagorevanja vodonika je voda. Na ovaj način bi, u budućnosti, mogla da se dobije neograničena količina energije. izvor

__________

Naučnici švajcarske Federalne politehničke škole u Lozani (EPFL) razvili su jeftin uređaj koji pretvara svetlosnu energiju u vodonik, koji se može sačuvati i kasnije iskoristiti. Novi prototip koristi sunčevu svetlost, vodi i okside metala, uključujući oksid gvožđa, tj. rđu.
izvor
______________

SKLADIŠTENJE

Vodonik ima maksimalnu količinu energije, po jedinici mase, svih poznatih goriva. Tako da slobodno možemo reći da je vodonik najjače poznato gorivo. Već je počela trka velikih svetskih proizvođača automobila u proizvodnji vozila 100% na vodonik. Ali takva vozila su još veoma skupa i nekomercijalna. Vodonik koji korisnik toči na pumpi je veoma skup i neisplativ za širu primenu. Ovakva vozila su dodatno komplikovana zbog velikih boca za rezervu vodonika koji je u njima smešten pod visokim pritiskom jer, nažalost vodonik je veoma eksplozivan pa su za njegovo skladištenje potrebne stroge mere bezbednosti.

Brzina kojom se njegov plamen kreće skoro je sedam puta veća od brzine kojom se kreće plamen bezolovnog benzina.

Klasična isporuka je u čeličnim sudovima - bocama, pod pritiskom od 150 bara. Boce su pojedinačne ili u baterijama - paletama sa zajedničkim ventilom za punjenje i pražnjenje, u baterijama sudova - boca trajno ugrađenim na transportno vozilo ili u tečnom agregatnom stanju specijalnim transportnim vozilima do rezervoara korisnika. Ako je vodonik u tečnom stanju skladišten je pod pritiskom od 350 bara u velikom rezervoaru zapremine 90 litara ( razdaljina koju je moguće preći je oko 100 kilometara).
S tim je dakako u vezi izgradnja mreže stanica na kojima je moguće „sipati“ i vodonik u rezervoar auta.

Naravno da naučnici ne miruju pa se traže i novi načini skladištenja. Evo jednog primera .

Grupa izraelskih naučnika usredsredila se upravo na taj problem i njeni stručnjaci smatraju da su pronašli način za bezbednije skladištenje vodonika.

Umesto korišćenja teških čeličnih ili kompozitnih boca za gas pod pritiskom, ovaj metod koristi staklene kapilare, smeštene u cevčicu debljine slamke za limunadu. Naučnici kažu da bi sa vodonikom smeštenim u 11 hiljada ovakvih slamki, koje zauzimaju prostor upola manji od sadašnjih rezervoara za vodonik, prosečan automobil mogao da pređe 400 kilometara bez punjenja gorivom.

Ukratko, metod je sledeći. Pod ogromnim pritiskom od oko 250 atmosfera stakleni kapilari se, takoreći, natope vodonikom. Cevčica sada može da se poveže sa vodoničnom ćelijom. Kada se određeni deo cevčice zagreje ona počinje da ispušta vodonik koji prelazi u privremeni rezervoar - u ovom slučaju balon - a zatim u vodoničnu ćeliju gde se meša sa kiseonikom iz atmosfere i proizvodi struju za pokretanje motora.

Vodonični pogon posebno je pogodan za korišćenje u vozilima javnog saobraćaja. Evropska unija i 31 svetska firma zajednički su četiri godine testirali vodonične autobuse u deset gradova. Frits van Drunen je menadžer tog projekta u holandskom javnom saobraćaju GVB

Izraelski naučnici kažu da će kroz dve do pet godina razviti potpuno bezbedne rezervoare za vodonik koji će moći da se zamenjuju na pumpama za gorivo. Dok je primena ove tehnologije u putničkim automobilima još daleko od toga da bude svakodnevna, veliki gradovi jedva čekaju da se oslobode autobusa koji zagađuju vazduh. izvor

Dokle se siglo ne znam. Činjenica je da se Evropa opredelila za vodonik . EU planira da od 2020. godine vodonik počne da se upotrebljava na tržištu i da se bori za tržišnu poziciju.

Prema jednom izvoru

U kojim se procesima koristi vodonik :
- U procesima sagorevanja u proizvodnji stakla, procesima zavarivanja i sečenja metala
- U procesima obrade dragog kamenja
- U proizvodnji poluprovodnika
- U stvaranju redukcionih atmosfera u metalurgiji, procesima rafinacije metala
- U hemiskoj industriji, i posebno u procesima desulforizacije i hidrogenizacije.

Kao gorivo inače koristi se:

- Za pokretanje autobusa: evropski projekat CUTE, autobusi za prevoz sportista na zimskoj olimpijadi u Vankuveru, flota autobusa u javnom prevozu Londona, videti www.tfl.gov.uk
- Za pokretanje automobila, prvi serijski automobil sa je Honda Clarity
- Za snabdevanje baznih stanica mobilne telefonije
- Za buck-up postrojenja namenjenih data centrima, bolnicama i svim ustanovama kojima je neophodno stabilno neprekidno snabdevanje strujom
- Za pokretanje viljuškara na elektropogon
- Snabdevanje električnom i toplotnom energijom izdvojenim objektima i naseljima, i sl.

U EU je aktuelan projekat: The Clean Hydrogen In European Cities, koji ima esencijalni značaj za punu komercijalizaciju autobusa sa pogonom na vodonik, za potrebe gradskog transporta u EU. Ovde treba dodati i činjenicu da su mnoge zemlje počele da grade i stanice za snabdevanje m/v vodonikom, sa ciljem lake dostupnosti vodonika i sa ciljem da što veći broj ljudi budu rani prihvatioci nabavke auto-mobila na vodonik