Hard Science Superhumans [закрыто]

Для моей истории я хочу создать группу сверхлюдей — чтобы быть ясным, не людей со способностями, а просто людей, которые были созданы с помощью биоинженерии за пределами обычных человеческих возможностей. Это может быть что-то с генной инженерией или хирургией, желательно с обоими. Вспомните HALO Spartans. Этим людям нужно несколько вещей:

Повышенная прочность. Им не обязательно быть пуленепробиваемыми, но они должны быть в состоянии разбить об них стул и продолжить движение или разбить окно из цельного стекла и продолжить движение. Они также должны быть в состоянии выдерживать высокие перегрузки, что, вероятно, является наиболее важной частью. 4 g не должно быть проблемой.

Повышенная сила. Опять же, им не нужно поднимать машины или что-то в этом роде. Но они должны быть в состоянии работать под стандартными 4 g даже с постоянно меняющейся осью тяжести, сохраняя при этом максимально приближенные к человеческим пропорции.

Повышенное время реакции. Они не могут увернуться от пуль, но могут принимать решения за доли секунды, двигаясь на скорости.

Любая необходимая разработка будет добавлена, я с нетерпением жду того, что вы придумаете.

Редактировать: Хотя это строгая наука, вы можете вручную махать методами имплантации. Превратить кости в сталь с помощью современной науки невозможно, но это сделало бы их прочнее, так что это приемлемый ответ.

Просто чтобы вы знали, тег «точные науки» делает этот вопрос практически безответным — потому что он требует уравнений, цитат и тому подобного, но вы спрашиваете, как использовать точные науки, чтобы сделать невозможное.
Кажется, я пренебрег требованием, упс.
Хотя ответчику может быть полезно иметь полный список доступных возможностей на случай, если они каким-то образом связаны с тем, как они должны быть спроектированы, может быть лучше разделить это на серию вопросов, каждый из которых фокусируется на одном аспекте их «полномочий». Какого рода ответы вы ищете? Те, которые углубляются в биомеханику/биохимию или что-то еще, какие характеристики животных могли бы помочь, если бы они были вставлены в их геном... или что-то еще? Можете уточнить. См. [Темный ангел] ( en.wikipedia.org/wiki/Dark_Angel_(American_TV_series)
Я почти согласен с Zeiss здесь ... за исключением того, что я не собираюсь говорить «невозможно», только недоказанно . До сих пор все наши попытки полностью заменить естественную плоть протезами не увенчались успехом. Хирургия катаракты — лучшее из плохого, но не забудьте очки для чтения. Даже детская смесь ужасно уступает настоящему человеческому молоку. «Искусственная кровь» неизменно является предлогом для введения новых определений медицинского согласия до тех пор, пока не погибнет несколько десятков несогласных взрослых. Искусственная сетчатка, бионическая замена позвоночнику? Я бы не стал на это рассчитывать в ближайшее время.
@ARogueAnt. Я ищу биомеханический материал. «Укрепляем мышцы, сращивая их с углеродным волокном» и т. д.
Какими «человеческими» должны выглядеть эти сверхлюди после того, как они вышли из генного блендера?
Они могут быть слегка измененными — сероватая кожа, странно выглядящие мускулы, немного неправильные пропорции, но я бы предпочел, чтобы они оставались достаточно узнаваемыми людьми, чтобы их можно было сойти на публике лишь с легкой маскировкой.
Могу я направить вас к биологически измененному религиозному фанатику-ребенку-суперсолдату Warhammer 40,000 Space Marine? Такой объект легко соответствует вашим требованиям.
Вам нужно отказаться от тега точных наук, потому что вопрос носит слишком общий характер, чтобы кто-либо мог предоставить ссылки и цитаты, требуемые тегом (может быть немного более возможным, если бы вы спрашивали только об одном конкретном изменении человеческого нормам, но даже тогда я сомневаюсь, что кто-либо из присутствующих здесь сможет удовлетворить эти требования к тегам для вас), ни один из ваших трех ответов пока не соответствует критериям тега точных наук, ни один из них даже не делал вид, что пытается соответствовать критериям тега точных наук, не единственная ссылка или цитата среди них, считайте это доказательством того, что я вам здесь говорю.
Я голосую за то, чтобы закрыть этот вопрос, потому что вопрос требует точной науки, когда просто нет никакого способа выполнить это требование.
Насколько «супер» они вам нужны? Я бы сказал, что любой, кто попал в состав морских котиков или кого-то подобного, довольно близок к квалификации. Вы также можете посмотреть на разведение «суперсобачьих» признаков у ездовых собак: sciencedaily.com/releases/2008/09/080925072436.htm
Наука считает отрицательные ответы (например, «гипотеза не доказана» или «гипотеза отвергнута») действительными (и очень полезными) ответами. Я не знаю, есть ли на этот вопрос положительный ответ, но я думаю, что закрывать его из-за того, что сообщество здесь не может дать положительных ответов, неправильно. Всегда можно написать ответ, подкрепленный точной наукой, объясняющий, почему цель ОП недостижима с имеющимися в настоящее время знаниями и технологиями.
Ваш вопрос довольно широк, но, возможно, вам помогут ответы на мои собственные вопросы по этой теме: worldbuilding.stackexchange.com/questions/118331/…
Какие компромиссы приемлемы? Например, мышцы оцениваются не только по силе (сколько силы они могут приложить), но и по мощности (насколько быстро они могут передавать энергию) и выносливости (как долго они могут работать). Вы можете увеличить силу за счет выносливости. Было бы это приемлемо?
тег hard-science кажется каким-то необязательным? Также: допустимо ли ухудшать некоторые черты в ходе достижения трех целей? Например, замена всех костей каким-нибудь приспособлением из углеродных нанотрубок, безусловно, повысит стабильность, но их иммунная система будет очень сильно затронута, и им потребуется ежедневное вливание крови... Высокое время реакции легко, если вы можете понизить общие когнитивные способности. ... а по поводу 4g - если часто менять ось, то это реально облегчает - хуже всего было бы, если бы им пришлось терпеть 4g стоя сутками - это обязательно?

Ответы (1)

Исследование экзоскелета

Хотя текущие исследования не могут дать людям сверхсилу, они могут увеличить и усилить способности человеческого тела. По иронии судьбы, некоторые из самых интересных исследований в этой области касаются того, как люди с травмами, не сверхчеловеческими, могут адаптироваться. К сожалению, из-за специфики некоторых задач экзоскелеты не гарантируют работу в любой ситуации, и это связано со многими факторами. Некоторые удивительные исследования позволяют преодолеть разрыв между разумом и синтетическим телом, но до настоящих сверхлюдей еще далеко.

Вы можете рассмотреть несколько направлений исследований. Одним из таких направлений являются экзоскелеты.

Национальный научный фонд совместно с компанией Sarcos, производящей коммерческие экзоскелеты, финансирует проект в Техническом университете Вирджинии. Один из исследователей, Дивья Шринивасан, адъюнкт-профессор кафедры промышленной и системной инженерии, описывает области своих исследований следующим образом: человеческий фактор и эргономика, управление движениями и координация человека, биомеханика, оценка производительности человека и увеличение, человек. взаимодействие с роботами, вмешательство в физическую активность и связанные с работой скелетно-мышечные заболевания.

Исследование, которое она проводит, связано с увеличением силы, необходимой для выполнения сложных физических задач в промышленных условиях, чтобы свести к минимуму или предотвратить травмы на рабочем месте. В интервью она отвечает на вопрос, который помогает нам понять, каково текущее состояние дел:

«Какие области исследований вы хотели бы увидеть в ближайшие годы?

Существует так много различий в размерах людей, что создание экзоскелетов, которые оптимально подошли бы любому человеку в популяции, сейчас является большой проблемой. Существует также так много различий в том, как люди выполняют задачи, в стратегиях, которые они используют, в том, как они адаптируются, когда чувствуют усталость или дискомфорт, а также в влиянии этих стратегий на производительность и их собственное тело.

Таким образом, когда и как экзоскелет может оптимально помочь любой задаче, выполняемой любым человеком, — это огромные проблемы, которые необходимо решить. Хотя это проблемы дизайна, с точки зрения оценки, современное состояние искусства сейчас заключается в тестировании нескольких вариантов использования на нескольких людях — своего рода метод грубой силы, который требует много времени и ресурсов».

В интервью она также отмечает, что существует множество различных типов коммерческих экзоскелетов. Некоторые широкие категории рынка в соответствии с каталогом: потребительские, промышленные, медицинские, военные. Другие широкие типы и классификации отвечают на многие вопросы, такие как:

Какие части тела приводятся в действие или приводятся в действие? Он питается? Это мобильно? Как это контролируется? Как он построен? Каково происхождение?

Военные: Один из военных экзоскелетов, на который я смотрел, позиционировался как средство борьбы с СВУ (самодельное взрывное устройство). Инвесторами выступили НАТО и ООН. Эксперты, опрошенные в рекламных материалах одного из костюмов под названием «тактический пассивный экзоскелет UPRISE», объяснили, что предотвращение травм за счет эффективной несущей способности было основной целью разработки костюма, поскольку он должен был нести тяжелые предметы весом 45-50 кг. . Солдаты были в защитных костюмах, а также в экзоскелетах.

НАСА: У НАСА также есть программа разработки экзоскелета под названием X1. Похоже, что он также предназначен для предотвращения травм нижней части тела, укрепления нижней части спины, коленей, бедер и лодыжек.

Каково современное состояние?

Если вы перейдете к статье в Википедии об экзоскелетах и ​​посмотрите на ограничения и проблемы дизайна, вы увидите хороший список проблем, с которыми в настоящее время сталкиваются исследователи. Они говорят о проблемах проектирования, таких как источник питания, материалы каркаса, приводы, гибкость суставов, управление мощностью и модуляция, а также адаптация к изменениям размера пользователя. Вот цитата из раздела управления:

Контроль мощности и модуляция «Успешный экзоскелет должен помогать своему пользователю, например, уменьшая энергию, необходимую для выполнения задачи. количество помощи в нужное время. Алгоритмы настройки параметров управления для автоматической оптимизации затрат энергии при ходьбе находятся в стадии разработки. Прямая обратная связь между нервной системой человека и моторизованным протезом («нейро-воплощенный дизайн») также была реализована в нескольких резонансные дела».

Упомянутый «громкий случай» относится к работе в лаборатории биомехатроники Массачусетского технологического института. Согласно статье BBC 2018 года, лаборатория стремится создавать экзоскелеты, которые работают в гармонии с телом. Они используют данные беговой дорожки и захват движения, чтобы определить, насколько люди двигают суставами и мышцами, а затем они будут применять эти «данные, чтобы помочь людям бегать или ходить быстрее и эффективнее». В статье есть ссылка на Ted Talk профессора Массачусетского технологического института, который является «бионическим человеком» с протезами ног. Его биография в ted talk гласит следующее: «В Массачусетском технологическом институте Хью Херр строит протезы коленей, ног и лодыжек, которые объединяют биомеханику с микропроцессорами для восстановления (и, возможно, улучшения) нормальной походки, равновесия и скорости». В этом ted talk он описывает, как его нервы связаны с ногами, чтобы контролировать их. однако он не чувствует прикосновения. Он пытается разработать микрокомпьютеры, которые позволили бы ему или другому человеку с ампутированными конечностями чувствовать свои ноги. Он называет свою методологию «NeuroEmbodied Design». В этом выступлении на TED он описывает, как его улучшенный дизайн позволяет пользователям более автоматически реагировать на окружающую среду. Если пользователь встречает препятствие на своем пути, он узнает об этом.

Если вы хотите углубиться в исследование и узнать больше о современном уровне техники, вы можете узнать больше о работе Хью Херра в Массачусетском технологическом институте или о работе, проводимой в Технологическом институте Виргини, в качестве отправной точки.

https://www.bbc.com/news/technology-44628872

https://www.ted.com/talks/hugh_herr_how_we_ll_become_cyborgs_and_extend_human_potential#t-104836

https://vtx.vt.edu/articles/2018/10/researchers-study-iron-man-like-exoskeleton.html

https://www.siliconrepublic.com/machines/divya-srinivasan-exoskeletons-virginia-tech

https://exoskeletonreport.com/

https://exoskeletonreport.com/product-category/exoskeleton-catalog/military/

https://exoskeletonreport.com/2015/10/books-on-exoskeletons-and-wearable-robotics/

https://www.ihmc.us/research/biologically-inspired-robots/

https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20140000694/downloads/20140000694.pdf