שלושה רמזים לעתיד הרפואה

שלושה רמזים לעתיד הרפואה

בכל ניסיון לחשוב קדימה לעתיד, כדאי לבחון את הרמזים הקטנים ויוצאי הדופן שיכולים להצביע על שינויי התפישה שבדרך – על המהפכות הגדולות שמורכבות מעשרות ומאות רמזים שכאלו. ברשומה זו אני רוצה לעבור על שלושה רמזים קטנים – שלוש התפתחויות – שהתפרסמו בשבוע האחרון, ולנסות להבין מה המשמעות הגדולה יותר שלהם לעתיד הרפואה.

כשהמנתח עובד בצד השני של העיר

הרמז הראשון התפרסם השבוע בכתב העת הרפואי המכובד E-Clinical Medicine, שהוא ז'ורנל-בת של הלאנסט – המגזין הרפואי היוקרתי ביותר בעולם. מנתח הלב טחאס מ. פאטל ביצע בהצלחה חמישה ניתוחי לב באמצעות רובוט. לכאורה אין בכך שום חדש – רופאים עושים שימוש במערכות רובוטיות לניתוחי לב כבר מאז 2011. הם מפעילים את הרובוט כשלוחה של ידיהם ואצבעותיהם, והבינה המלאכותית הבסיסית שברובוט מרסנת את הרעידות הקטנות והטבעיות של ידי הרופא, ולעתים אף מתריעה בפניהם על סכנות ובעיות אפשריות.

הדבר יוצא-הדופן כאן הוא שפאטל לא שהה באותו חדר עם המנותחים בזמן ששלט על הרובוט. הוא אפילו לא היה באותו בית חולים. למעשה, הוא שלט במערכת הרובוטית דרך האינטרנט, כששהה במרחק של שלושים קילומטרים ממנה. זוהי ההדגמה הראשונה בהיסטוריה של ניתוחי לב רובוטיים המתבצעים במרחק משמעותי מהמטופל.

זוהי רק דוגמה אחת נוספת למגמה הגוברת של "רפואה מרחוק" או Telemedicine. היא מצטרפת לרמזים דומים אחרים: במהלך מגיפת האבולה באפריקה, למשל, החולים זכו לטיפול מצד צוותי רופאים שפעלו מאוניברסיטת וירג'יניה. המטפלים בשטח היו יכולים אפילו להראות לרופאים בצידו השני של העולם – מילולית – את תוצאות הבדיקות ולקבל מהם חוות דעת מיידית[1]. בצרפת, באיטליה ובפורטוגל אפשר כבר למצוא עשרות "חדרי רפואה מרחוק" (Telemedicine cabins) בהם יכולים החולים ליצור קשר עם רופא שיושב במרחק מאות קילומטרים מהם, אך מסוגל – באמצעות הציוד בחדר – לבחון את הדופק שלהם, את הטמפרטורה ואת רמת החמצן בדם. הוא מסוגל אפילו לעשות צילומי רנטגן ובדיקות שמיעה למטופלים[2].

telehealth room.jpg

תמונה של "חדר הרפואה מרחוק" של חברת H4D. עשרות חדרים כאלו נבחנים כיום במספר מדינות אירופאיות[3].

אם יש דבר אחד שאנו יכולים להיות בטוחים בו, הרי הוא שהכלים הרפואיים רק ימשיכו להשתכלל בשנים הקרובות. הם יהפכו להיות מקושרים ומרושתים יותר. בואה של האינטרנט מסוג 5G יבטיח שהחיבור של מכשירים אלו לאינטרנט יהיה בטוח יותר ומהיר יותר מאי פעם. לא מוגזם לחשוב על עתיד שיגיע תוך עשר שנים או פחות, ובו ניתוחים רבים יוכלו להתבצע על-ידי מנתחים היושבים במרחק של אלפי קילומטרים מחדר הניתוח, ועם נוכחות מינימלית של צוות רפואי מסייע.

ולמה לעצור כאן? אם הרובוטים עצמם יהפכו להיות חכמים ומשוכללים יותר, לא מוגזם לחשוב על מכונות אוטונומיות שיוכלו אפילו לבצע פרוצדורות רפואיות מסוימות בכוחות עצמם. לא ברור עדיין האם החולים יסכימו לעבור טיפולים מצד רובוטים, אבל אפשר בהחלט לטעון שבמקומות רבים בעולם יעדיפו חולים לעבור ניתוח רובוטי זול ויעיל, שיבוצע תוך זמן קצר, מאשר לחכות שבועות וחודשים ארוכים לקבלת טיפול דומה מצד מנתח מומחה. ובכל מקרה, כאשר הניתוח מתבצע בלאו הכי על-ידי מנתח היושב במקום מרוחק, ושהחולה לעולם לא יפגוש אותו פנים-אל-פנים, כל הרעיון לפיו המנותחים והמנתחים צריכים להכיר זה את זה באופן אישי מתחיל לאבד משמעות. אז למה לא להסכים לניתוח שיבצע רובוט, אם אחוזי ההצלחה שלו זהים לאלו של רופא אנושי – או גבוהים יותר?

אבל למה לעצור כאן?

ניקח לרגע את רעיון "חדרי הרפואה מרחוק" שמתחיל כבר עכשיו כאמור להכות שורש באירופה. אלו, למעשה, חדרים רובוטיים. למה לא להוסיף להם גלגלים ואוטונומיה על הכביש, וליצור את אמבולנסי-העל של העתיד? אני קורא להם אמבולנסי-על מכיוון שהם יהיו יותר כמו בית חולים על גלגלים: משאיות ארוכות ורחבות המכילות חלק גדול מהציוד שניתן למצוא בבית-חולים, ויוכלו להגיע לכל מטופל במהירות – ולספק לו טיפול רובוטי אוטונומי, או באמצעות רובוטים שיישלטו מרחוק. משאיות כאלו יהיו בעלות ערך עצום באיזורי אסון, או אפילו בפריפריה בישראל, בה לוקח לפעמים עשרות דקות לחולה להגיע לבית החולים.

זה הרמז הראשון, שמשמעותו היא שהרפואה תהפוך להיות זמינה יותר, יעילה יותר, זולה יותר, ושוויונית הרבה יותר.

אבל הוא לא הרמז היחיד.

המכונה שמפתחת תרופות

הרמז השני נפתח בטון עגום: אחד ממנועי הבינה המלאכותית המהוללים ביותר כיום – ווטסון של חברת יבמ – לא הצליח לסייע לחברות תרופות לפתח תרופות חדשות, ויבמ בחרה להפסיק את השירות בתחום זה באמצע 2019[4].

החדשות הטובות הן שבמקום בו יבמ נכשלה, מישהו אחר מתחיל להצליח.

בשבוע האחרון התפרסם מאמר בכתב-העת המדעי הנחשב Nature Biotechnology, שתיאר את תוצאותיה של התערבות בין החוקרים בחברת הביו-רפואה אינסיליקו מדיסין (Insilico Medicine), לבין שותפיהם בתחום פיתוח התרופות[5]. חברת תרופות מסוימת אתגרה את חוקרי אינסיליקו לזהות מולקולות חדשות שיכולות לבלום את פעולתו של חלבון המעורב ביצירת צלקות ברקמות. 

זו אולי לא נשמעת כמו משימה קשה כל-כך, אבל מדובר באחת המגבלות הגדולות ביותר כיום לפיתוח תרופות חדשות. בשלביה הראשונים של הרפואה המודרנית, השתמשו החוקרים במולקולות שנמצאו בטבע: קליפת עץ הצ'ינצ'אה, למשל, הכילה מולקולה בשם כינין שהייתה שימושית למלחמה במלאריה. פטריות הפרישו מולקולות מסוימות שהרגו חיידקים מזיקים – ובאלו נעשה שימוש כאנטיביוטיקה. בשלב השני, לקחו חוקרים את המולקולות המקוריות ו- 'שפצרו' אותן כך שיתאימו טוב יותר למטרה. הם הוסיפו להם אטומים שונים פה ושם כדי לאפשר להן להתמוסס יותר בקלות בדם, למשל, או ששיבצו את המולקולות בכלובים זעירים כדי שלא יוכלו להשפיע באופן מיידי על הגוף. 

בשלב השלישי התחילו החוקרים לנסות לפתח מולקולות חדשות לגמרי. קשה להסביר כמה מטלה זו מאתגרת. תרופות משפיעות בדרך-כלל (וזוהי הפשטה והכללה גסה מאד, אבל ניחא) על חלבונים בגוף. כל תרופה אמורה להשפיע על חלבון מסוים ולגרום לו להפסיק לפעול, או לפעול בצורה שונה. בדרך זו, חומרים אנטיביוטיים מסוימים מסוגלים לעצור את פעילותם של חלבונים חיידקיים, ותרופות אחרות יכולות להתחבר לרעלנים חלבוניים שמשחררים חיידקים ולנטרל אותם. הבעיה היא שמולקולות שמשפיעות על חלבונים מורכבות ממאות, אלפי ולפעמים מיליוני אטומים שמתחברים זה לזה בתצורות שונות. 

ניסיתם להרכיב פעם פאזל תלת-ממדי? הצלחתם? כל הכבוד. עכשיו תחשבו על פאזל תלת-ממדי עם מיליוני חלקים, כאשר כל ניסיון שלכם לשבץ את אחד החלקים, משנה את החלקים האחרים. אה, ואתם אפילו לא בטוחים איך התוצאה הסופית אמורה להיראות.

Image result for complex molecule

דוגמא למולקולה מורכבת.

מבינים את גודל הבעיה? אבל הנה הפרס הגדול: מי שיצליח לפתור את האתגר המסוים הזה ולפתח מולקולות חדשות ושימושיות, יציל את העולם. ולא, אני לא מגזים. לפחות לא בהרבה. 

דמיינו שהיו לנו מכונות שיכולות לפרק כתמי נפט בים. אם היינו יכולים להנדס מולקולות כך שיעשו פעולה ספציפית, היינו יכולים ליצור מכונות זעירות – בגודל של מולקולות – שיעשו גם את זה. היינו יכולים להנדס מולקולות שיפרקו צואה ושתן לאטומים בסיסיים, ואז ירכיבו אותם מחדש כחומרי מזון. היינו יכולים להנדס מולקולות-ענק מורכבות שהיו מזהות תאים סרטניים וקוטלות אותם. או שהיו חותכות ברקמה החיה כדי לבצע ניתוחים מבלי שימוש בסכין. וכן הלאה, וכן הלאה. למעשה, מולקולות מהונדסות היו מאפשרות לנו לממש את חזון הננו-טכנולוגיה המקורי ולהשיג שליטה מלאה בחומר. כל חומר.

נחמד, נכון? אבל שוב – פיתוח מולקולות חדשות הוא עבודה קשה. חברות תרופות מעסיקות כבר עשרים שנים מומחים לביו-כימיה שמנסים לפתח מולקולות חדשות, וההצלחות מעטות ודורשות זמן רב. 

אז למה לא להעביר את העבודה לבינה מלאכותית?

זה, למעשה, המודל העסקי של Insilico Medicine (שכשמה כן היא – "רפואה על סיליקון"). לאחר שהחליטו שהם רוצים למצוא מולקולות שיוכלו להיקשר לחלבון מסוים, הם הריצו את מנוע הבינה המלאכותית שלהם על כל המחקר מהעבר בנוגע לחלבון הזה והמולקולות שנקשרות אליו. הם דרשו ממנוע הבינה המלאכותית לפתח רעיונות למולקולות חדשות, בדומה לדרך בה חושב כימאי אנושי. וכפי שאמר אדם רנסלו, פרופסור לכימיה ביולוגית, בריאיון למגזין וויירד – 

"מגניב לראות בינה מלאכותית שמאומנת לחשוב קצת כמו שכימאי רפואי חושב… האלגוריתם הזה מערב תהליך יצירתי, לא כריית מידע." [6]

תוך שלושה שבועות, מנוע הבינה המלאכותית היצירתי הפיק 30,000 רעיונות חדשים למולקולות שהיו אמורות להתאים למטרת החוקרים. החוקרים בחרו להתמקד בשישה מהרעיונות הללו וסינתזו אותם במעבדה. ארבע מהמולקולות הוכיחו את יעילותן במבדקים במבחנה. שתיים נבחנו על תאים ביולוגיים, והמבטיחה ביותר נבדקה בניסויים בעכברים חיים. ונחשו מה? היא עשתה בדיוק את מה שרצו שהיא תעשה – ברמת יעילות גבוהה מספיק כדי לגרום לחוקרים להרים גבות ולהציע להתחיל בתהליך לרישום המולקולה כתרופה ממש.

כולם מתחילים להבין שבינה מלאכותית יכולה לזרז את תהליך פיתוח התרופות באופן משמעותי. לפי מידע שנאסף בבלומברג, משקיעים הזרימו יותר ממיליארד דולרים לחברות שמפתחות בינות מלאכותיות לגילוי תרופות חדשות. ההצלחות מגיעות באיטיות, אבל הן בהחלט מופיעות. באמצע 2019 הודיעה חברת Exscientia שייצרה מולקולה חדשה שיכולה לעזור לטפל במחלת ריאות חמורה (COPD), וענקית התרופות גלקסו-קליין-סמית' מנסה בימים אלו לרשום את המולקולה כתרופה[7]. אינסיליקו מדיסין עצמה מתמקדת בימים אלו במחלות הזדקנות, כסרטן, ומנסה להשתמש באותו מנוע בינה מלאכותית כדי למצוא פתרונות למחלות הללו.

נשפוך לרגע קצת מים קרים על ההתלהבות: יש עוד דרך ארוכה עד שיהיו ברשותנו מנועי בינה מלאכותית שיוכלו לפתח מולקולות חדשות 'מושלמות'. אפילו מנכ"ל אינסיליקו מודה שהוא מצפה שיעברו עוד כמה שנים עד שהמולקולות שמזהה החברה יוכלו להגיע לניסויים קליניים. אבל הדרך להצלחה כבר ברורה: רק צריך בינה על-אנושית, לפחות בכל מה שקשור לחיבור חלקי פאזל-תלת-ממדי-מולקולרי-משנה-צורה זה לזה. ומכיוון שהבינה המלאכותית רק ממשיכה להתפתח ולהשתכלל, גם יכולותינו לייצר מולקולות ותרופות יעילות יותר, מהר יותר, צפויות להתקדם.

נעזוב לרגע בצד את התועלת שיכולות להביא מולקולות מהונדסות למין האנושי. חשוב לא-פחות להבין את המשמעות של מעורבות הבינה המלאכותית בתהליכי פיתוח ומחקר רפואיים. אנו רואים, למעשה, שהבינה המלאכותית מתחילה להפוך לכלי בעל ערך עצום בתהליכים אלו. חוקרי הרפואה של העתיד ייעזרו במנועי בינה מלאכותית כדי להפיק רעיונות לתרופות חדשות תוך זמן קצר ובעלות נמוכה. ולא מוגזם לצפות שחלק גדול מתהליכי המחקר יהפכו להיות אוטומטיים כמעט לגמרי, כך שמנוע הבינה המלאכותית יוכל להציע רעיונות למולקולות חדשות – ואז גם לסנתז אותן ולבחון אותן בכוחות עצמו, עם מעורבות אנושית מינימלית בתהליך.

מה שמעלה את השאלה – מה יישאר לבני-האדם לעשות בתחום הרפואה? הרי במחי יד שללנו את הצורך ברופאים בשר ודם, ועתה גם העלמנו את הצורך בחלק גדול מהחוקרים הרפואיים. מה יהיה, אם כך, תפקידם של הרופאים האנושיים – אם בכלל יהיו כאלו?

וכאן נכנס לתמונה הרמז השלישי.

המערכת שגורמת לכולם להרגיש טוב יותר

לפני שבוע התפרסם מאמר במגזין פורצ'ן המתאר את הדרך בה מנסה ענקית השירותים דלויט לסייע לחברות לשמר את עובדיהן. מסתבר שאחד הדברים המציקים ביותר לעובדים הוא "ערפדי זמן" – מגוון של פעילויות רוטיניות, משעממות ומייגעות, שמוצצות את זמנם של העובדים ואינן מאפשרות להם לבצע את העבודה למענה נשכרו. 

שניים מערפדי הזמן הגדולים ביותר ממוקמים במחלקות משאבי אנוש ותמיכה טכנית של חברות. מחקר שנערך ב- 2019 הראה שכמחצית מהעובדים בכל העולם "נאבקים לקבל תשובות לשאלות בסיסיות" משתי המחלקות הללו [8]

worker content.jpg

תרשים מדו"ח The Employee Experience Imperative של חברת ServiceNow. קישור למקור כאן.

הפתרון של דלויט? פשוט: בינה מלאכותית. דלויט מציעה מנוע בינה מלאכותית שעובר על כמויות גדולות של מידע בחברה, ומספק תשובות מיידיות לעובדים באמצעות צ'אטבוטים. לפי המנהל האחראי על התוכנה, אנשים יכולים לקבל עזרה ישירות מהבוטים, "מבלי שייכנסו לאינטראקציה עם אדם אחר."[9]

אני מודה שבמבט ראשון נראה שמדובר במקרה נוסף בו בינה מלאכותית מחליפה עובדים, אבל הנה הנקודה החשובה שמצוינת במאמר: הבוטים של דלויט לוקחים על עצמם את המטלות המשעממות והחוזרות על עצמן בכל חברה. התוצאה, לפי המאמר, היא ש- 

"אנשים יכולים להשקיע את רוב זמנם וכשרונותיהם בעבודה מורכבת ומעניינת יותר, שמחייבת מגע יד אדם."

מנהל אחר בדלויט טען בשם עובדיו שבמקום שיאספו מידע בעצמם ויאלצו להתמודד עם מטלות רוטיניות ומשמימות, הם יוכלו –

"… לבלות הרבה יותר זמן במפגשים אחד-על-אחד עם הלקוחות, כדי שיוכלו להבין טוב יותר את מטרותיו הפיננסיות, דאגותיו וצרכיו של כל אדם. … זה החלק הכיפי."

קרוב לוודאי שנראה דפוס פעילות דומה גם בתחום שירותי הבריאות והרפואה. ככל שהשירותים יעברו אוטומציה מקיפה יותר, אנשים יוכלו לקבל תשובות לשאלות פשוטות – ולפעמים גם מורכבות – במהירות וביעילות ממנועי בינה מלאכותית. תפקידו של הרופא יהיה לספק את חוויית הטיפול והשירות האנושית. הרופא של העתיד לא ינעץ את מבטו במסך המחשב, יתקתק על המקלדת ויקריא למטופל את התוצאה. לפחות, לא אם הוא ירצה שתהיה לו עבודה. רופאי העתיד ישקיעו בכל אחד ממטופליהם, ינהלו עמם שיחות מעמיקות, ינסו להבין את דאגותיהם וצרכיהם – וגם יסייעו להם לבחור בין האפשרויות השונות לטיפול שהמחשב מציע להם. 

במילים אחרות, הם יספקו טיפול רגיש ואנושי, שיהיה חשוב עוד יותר מהתפקיד האנליטי-בעיקר שהם ממלאים כיום. 

ואם זה יהיה באמת עתיד הרפואה – התברכנו.


 

רפרנסים

[1] C. Reichert, “How the University of Virginia delivered telehealth to Ebola-stricken Africa,” ZDNet. [Online]. Available: https://www.zdnet.com/article/how-the-university-of-virginia-delivered-telehealth-to-ebola-stricken-africa/. [Accessed: 07-Sep-2019].

[2] “New tech taking telemedicine to the next level.” [Online]. Available: https://medicalxpress.com/news/2019-02-tech-telemedicine.html. [Accessed: 07-Sep-2019].

[3] “Medical care,” H4D. .

[4] “IBM halting sales of Watson AI tool for drug discovery,” STAT, 18-Apr-2019. .

[5] A. Zhavoronkov et al., “Deep learning enables rapid identification of potent DDR1 kinase inhibitors,” Nat. Biotechnol., vol. 37, no. 9, pp. 1038–1040, Sep. 2019.

[6] “A Molecule Designed by AI Exhibits ‘Druglike’ Qualities,” Wired.

[7] “Exscientia achieves molecule discovery milestone as part of GSK collaboration,” Exscientia. [Online]. Available: https://www.exscientia.co.uk/news/2019/4/3/exscientia-achieves-discovery-milestone-in-gsk-collaboration. [Accessed: 07-Sep-2019].

[8] “ServiceNow-GlobalEmployeeExperienceReport.pdf.” .

[9] “Deloitte’s Plan for Fighting Employee Burnout: Let AI Take Over the Dreaded HR and IT Tasks – Fortune.” .

הרובוט ודמו: רובוט חדש עם מערכת דם

הרובוט ודמו: רובוט חדש עם מערכת דם

חוקרים אמריקנים יצרו דג רובוטי עם חידוש מיוחד: מערכת דם המספקת אנרגיה לכל חלק בגוף הרובוט. 

במבט ראשון, הפיתוח נשמע מוזר. למה בכלל רובוט צריך דם? אלא שמסתבר שמדובר בניסיון ליישם לקח חשוב מהטבע: מערכת אחת יכולה להיות אחראית למספר מטלות. האוזן, למשל, מאפשרת לנו גם לשמוע וגם לשמור על שיווי המשקל. ברובוטים כיום, לעומת זאת, יש לרוב חלק שונה עבור כל צורך. וכמובן, כל חלק כזה מוסיף לרובוט משקל וצורך אנרגיה להפעלתו. ומכיוון שחלקים נוספים הופכים את הרובוט לכבד יותר, יש צורך באפילו יותר אנרגיה כדי להניע אותו.

אבל למה לא לחקות את הפתרון מהטבע?

החוקרים החליטו להשתמש ברובוט רך – רובוט המסוגל לנוע בזכות הזרמת נוזלים לגפיו (או במקרה זה לסנפיריו), שגורמים להן לשנות צורה. רובוטים כאלו מסוגלים כיום לזחול, ללכת ולשחות באמצעות יישור וקיפול גפיהם בדפוסים מסוימים. חשבו על בלון שמתנפח, ומפעיל לחץ על הסביבה בזכות הניפוח. כך פועלות גפיהם של הרובוטים הרכים. 

עד כאן, אין חדש. רובוטים כאלו קיימים כבר עשור בערך, ואפילו הונצחו בדמותו של הרובוט ביימקס מהסרט Big Hero 6 ב- 2014. אגב, גם דוקטור אוקטופוס בסרט המצויר מהשנה האחרונה – ספיידרמן: ממד העכביש – עשתה שימוש בזרועות רובוטיות רכות שנמתחו מגופה ותפסו את אויביה.

איפה הייתי? אה, כן – אין שום דבר חדש ברובוטים רכים. אבל אז באו החוקרים האמורים עם הברקה חדשה: הם הוסיפו לנוזל, בזכותו יכול הרובוט להניע את גפיו, תכונה נוספת. מדובר בתמיסה אלקטרוליטית עשירה באנרגיה כימית. כאשר הנוזל – נכנה אותו "דם" לצורך העניין – זורם במערכות גופו של הרובוט, הוא חולף על פני אלקטרודות ומספק להן את האלקטרונים הנחוצים להן להפעלת משאבות. ומה תפקיד המשאבות? להמשיך להזרים את הדם בכל גוף הרובוט, דבר שמוודא שזנבו וסנפיריו של הרובוט ימשיכו לפעול, וכך הרובוט יישאר בתנועה מתמדת.

p-1-this-robot-fish-has-synthetic-blood-and-a-circulatory-system.jpg

התוצאה, שלא במפתיע, היא רובוט המסוגל לשמור על עצמו בתנועה לאורך זמן. לפי החישובים, הרובוט – שנראה כמו דג זהרון גדול – מסוגל לנוע כנגד הזרם במשך 36 שעות. הוא אמנם נע באיטיות מייסרת – בערך 15 סנטימטרים בדקה – אבל הוא עושה זאת בכוחות עצמו, וללא מקור אנרגיה חיצוני. הגישה החדשה הגדילה את כמות האנרגיה שהרובוט מסוגל לאגור בגופו פי שלושה, בהשוואה לרובוטים אחרים עם סוללה נפרדת. 

הרובוט האלגנטי, מדגים כיצד אנו יכולים להפחית דרישות אנרגטיות ולצמצם את השימוש בחלקים מורכבים באמצעות איחוד מספר מטלות תחת מערכת אחת. הוא גם נותן לנו הצצה אל הרובוטים של העתיד: ישויות מורכבות ומשוכללות, בעלות מערכות הממלאות מספר תפקידים במקביל. רובוטי העתיד לא יהיו חייבים להיות מגושמים ומגוחכים כפי שהם מוצגים פעמים רבות בסרטים ובסדרות הטלוויזיה. הם יהיו מתוחכמים וגמישים במבניהם ממש כמו גוף האדם – ואפילו יותר.

הולך להיות מעניין בעתיד.

בסין, רובוטים מתחילים ללמד בבתי הספר ובגנים

בסין, רובוטים מתחילים ללמד בבתי הספר ובגנים

בבתי הספר בסין, רובוטים מתחילים לתפוס את מקום המורים.

זה לא כל כך מפתיע. סין מתמודדת בעשורים האחרונים עם אחוזי נשירה גבוהים מבתי הספר התיכוניים. מתוך העובדים בערים בסין, רק שלושים ושבעה אחוזים סיימו בית ספר תיכון. המצב קשה עוד יותר בכפרים, בהם רק שמונה אחוזים מהעובדים סיימו תיכון[1]. בכל כתה לומדים 49 ילדים בממוצע, משבע וחצי בבוקר עד חמש אחר הצהריים[2]. מעטים המורים המסוגלים להתמודד עם מספר תלמידים גדול כל כך, זמן רב כל כך, יום אחר יום. עד 2021, צפויה סין להתמודד עם מחסור של שלושה מיליון מורים[3].

וכך מתחילים הרובוטים להיכנס לבתי הספר בסין.

הרובוט הראשון בו נתקלים רוב הילדים נקרא בינגו. הוא מלמד בגני הילדים נושאים שונים, כגון אנגלית ומדע. הוא מסוגל לזהות תלמידים לפי פניהם, מוודא בתחילת כל שיעור שכל התלמידים נוכחים, שואל את הכתה שאלות – וגם עונה לשאלות שהילדים מעלים. הוא מסוגל לדרג את תשובות התלמידים לשאלותיו, גם לפי תוכן התשובה המילולית, וגם לפי הבעות הפנים של הילד. בסוף כל שיעור, מקבל כל ילד ציון – והתוצאות נשלחות ישירות להורים.

robot1.jpg

הרובוט בינגו מלמד בגן הילדים אנגלית ומדע, עונה לשאלות התלמידים וגם שואל אותם שאלות בעצמו ומדרג את התשובות.

כל זה לא אומר שבינגו עומד להחליף את כל הגננות או את כל המורים. אפשר לראות בצילומים מהכיתות ומהגנים שהרובוט אמנם עומד בעצמו מול הכתה, אבל ברקע תמיד משגיח גם אדם על הילדים. בינגו למעשה משדרג את השיעור, מכיוון שהוא מספק תוכן שרבים מהמורים הסיניים אינם מסוגלים להעביר לתלמידים בהצלחה. עדיין יש צורך בנוכחות אנושית, אבל בעיקר לצרכי השגחה והתמודדות עם בעיות מיוחדות. וראוי לציין שיצרנית בינגו פיתחה כבר גם גרסה של הרובוט לבית, שם הוא יכול להמשיך לסייע לילדים בסבלנות נצחית – כל עוד הוא מחובר לחשמל. העלות? בערך 150 דולרים לגרסה הביתית.

כל זה עשוי להישמע מוזר, אבל אי אפשר להתווכח עם התוצאות: בשלושת-אלפים גנים בסין כבר נעשה שימוש ברובוט, והמספר ממשיך לגדול[4].

רובוט אחר, בשם ZIB, מתחיל להופיע בבתי-ספר, שם הוא מספר סיפורים לילדים לפני שינת הצהריים, עונה לשאלותיהם במגוון נושאים, ואפילו בוחן אותם בנושאי מדע[5]. הרובוט KeeKo מבצע אינטראקציות דומות עם ילדים בגילאי שבע ומטה, ולפי היצרנית, ניחן בעצמו באינטיליגנציה של ילד בין חמש[6].

robot2.jpg

הרובוט ZIB מספר סיפורים לילדים, עונה לשאלות בנושאים שונים ובוחן את ידיעותיהם.

הרובוטים אינם רק תופסים תפקידי הוראה, אלא מעורבים גם בפעולות אחרות בבתי-הספר. באלפיים גנים בסין ניתן למצוא כיום רובוט בשם Walklake, שבוחן כל ילד שנכנס לגן מדי בוקר. הרובוט נראה כמו בובה ענקית – למעשה, לקרוא לו "רובוט" זו מחמאה, מכיוון שהוא אינו מסוגל לנוע בעצמו. אבל אי אפשר להתווכח עם התפקיד שהוא ממלא: הוא מוודא שכל הילדים שנכנסים לבתי-הספר בריאים. לשם כך הוא סורק את הטמפרטורה שלהם באמצעות מדחום האינפרא-אדום שעל מצחו, ובוחן את פניהם, ידיהם ועיניהם באמצעות המצלמות שבעיניו, בפיו ובחזהו. הוא מאתר סימנים למחלה כמו חום גבוה, שלפוחיות על הגוף, גרון כואב ועיניים מעקצצות.

כמו הרובוטים הקודמים, גם Walklake אינו מתמודד לבדו עם התלמידים. במידה והוא מאתר תלמיד חולה, הוא מתריע בפני המורים והאחיות בבית הספר על התקלה – ואלו ממשיכים את הטיפול בעבריין הבריאותי. בסוף כל יום, הרובוט שולח סיכום של כל המידע שאסף למנהל, שיכול להבין מה מצב הבריאות בבית הספר.

robot3.jpg

כשאני קורא על הרובוט, מרגיזה אותי במיוחד תגובתה של אחת מהחוקרות במערב שמוטרדת מהניכור הרגשי שהרובוט יוצר. בתגובה, שהתפרסמה במגזין ניו סיינטיסט, כתבה החוקרת כי – "להיבדק על-ידי רובוט כל בוקר כשאתה נכנס לבית הספר, נשמעת כמו חוויה מאד מנכרת לילדים צעירים – אינטראקציה ידידותית עם הרופא או האחות בוודאי תהיה טובה יותר."[7]

ובכן, היא צודקת, אבל איננו חיים בעולם אידיאלי, או שכל ילד גם היה מקבל חינוך פרטי משל עצמו. סין צריכה להתמודד עם מספר עצום של ילדים, שלעתים קרובות נשלחים לבית הספר ולגן כשהם נושאים מחלות מדבקות. הממשלה מחייבת את כל גני הילדים לבדוק את בריאותם של הילדים מדי בוקר. אם האפשרות היא לבזבז שעה שלמה מהיום בהמתנה בכניסה לבית-הספר כדי להיבדק על-ידי אדם, או לעצור לשלוש שניות במסדרון מול הרובוט (זה כל הזמן שהוא צריך כדי לאבחן אותך), לי אישית ברור מה עדיף.

כל זה לא אומר שצריך להתעלם מהפן הרגשי, או מהצורך של ילדים באמפתיה. אבל במקום בו אפשר לייעל תהליכים מכניים כמדידת חום, איני רואה סיבה להימנע משימוש ברובוטים.

סיכום

סין מהווה כיום כר מבחן להתפתחויות טכנולוגיות. הממשלה רצה קדימה אל העתיד, תוך שהיא מציעה לאזרחים – או כופה עליהם – מגוון שירותים הנסמכים על בינה מלאכותית ורובוטיקה. מבחינה זו, היא מקדימה את מדינות המערב, שאינן נמצאות באותו לחץ מתמיד מצד האוכלוסיה הגדלה. אין פלא שסין מוכנה להתנסות במגוון רעיונות חדשניים. חלקם בוודאי ייכשלו – אבל יש הרבה מה ללמוד מהכשלונות ומההצלחות כאחד.

בשנים הקרובות נראה האם הרובוטים ממשיכים להתפשט בבתי הספר ובגני הילדים בסין. אם כך יקרה, ואם הרובוטים ינחלו הצלחה בלימוד הילדים, הרי שכבר בעשור הקרוב נתחיל בוודאי לראות רובוטים דומים גם במוסדות החינוך בישראל.

אני יכול רק לקנא בבן שלי, שיזכה לחינוך טוב יותר מזה שאני קיבלתי – כנראה גם מצד רובוט.

 


 

[1] https://www.scmp.com/news/china/society/article/2108280/chinas-biggest-problem-huge-numbers-dropping-out-school

[2] https://www.theeducator.com/blog/class-sizes-around-world/

[3] https://www.dailymail.co.uk/news/article-6734785/Chinese-kindergartens-use-robots-teacher-children.html

[4] https://www.newscientist.com/article/2204279-robots-conduct-daily-health-inspections-of-schoolchildren-in-china/

[5] http://www.zibrobot.com/benny_robot.html

[6] https://www.scmp.com/news/china/society/article/2087341/robots-are-being-used-teach-children-chinas-schools-no-fear-they

[7] https://www.newscientist.com/article/2204279-robots-conduct-daily-health-inspections-of-schoolchildren-in-china/

עתיד הלחימה: הרובוטים הנצחיים

עתיד הלחימה: הרובוטים הנצחיים

לפעמים כמה ידיעות על העתיד מתחברות ביחד זו לזו, באופן שיוצר היגיון מושלם. זה מה שקרה בחודש האחרון, בעקבות שלוש התפתחויות שצבא ארצות הברית וצבא סין מקדמים, וביחד יכולות לדחוף אותנו לעתיד שונה מאד של מלחמה מכל מה שהיה מקובל עד היום.

נעבור עליהן אחת-אחת, בקצרה.

הרובוטים הנצחיים

ב- 2 למאי התפרסם פיתוח חדש שמומן על-ידי צי ארצות הברית, ובמסגרתו הצליחו החוקרים לפתח רובוטים תת-ימיים ש- 'אוכלים' צואת דגים ומפיקים ממנה אנרגיה שמאפשרת להם להמשיך לפעול. למה דווקא רובוטים תת-ימיים? מכיוון שכשמם כן הם – הם צריכים לפעול מתחת לפני המים, וחייבים להסתמך על סוללות, שנוטות להתכלות תוך זמן קצר.

כדי להתמודד עם הבעיה, מציע הצי להשתמש בתאי דלק מיקרוביאליים, בתוכם ניתן למצוא חיידקים הניזונים על חומר אורגני – בעיקר צואת דגים. החיידקים ניזונים מהצואה, משילים מעליהם אלקטרונים וכך יוצרים זרם חשמלי שיכול לשמש להנעת הרובוט. תאי הדלק המיקרוביאליים נבחנו כבר בהצלחה, ואיפשרו לחיישנים להמשיך לתפקד במשך שמונה חודשים שלמים[1].

לא הכל מושלם עדיין, כמובן. לתאי הדלק המיקרוביאליים יש צפיפות אנרגיה נמוכה מאד. ייקח להם יום שלם לטעון אפילו מכשיר קטן כאייפון. כלומר, תא דלק אחד לא יספיק בוודאי כדי להמשיך לקיים רובוטים תת-ימיים (או בכלל) לאורך זמן. אבל הצי בוחן בימים אלו אפשרות להציב סוללות-ענק על קרקעית הים, שישמשו כתחנות טעינה מחדש לרובוטים. ומאיפה יקבלו הסוללות הללו את האנרגיה שלהן? מתאי הדלק המיקרוביאליים. ובעתיד הרחוק, מי יתחזק אותן? רובוטים. ומאיפה יקבלו הרובוטים הללו אנרגיה? נו, הבנתם את העניין.

בראייה ארוכת-טווח, משמעות פיתוח זה – לצד רבים אחרים שמקנים לרובוטים יכולות קצירת אנרגיה מהסביבה – היא שאמצעי הלחימה שלנו יוכלו להמשיך להתקיים בכוחות עצמם לאורך זמן, גם ללא תמיכה אנושית. אולי לא זמן רב – אולי רק מספר חודשים – אבל הרובוטים של עוד עשור, כבר יצליחו בוודאי לשמר את עצמם לפרק זמן ארוך בהרבה. אולי שנים. אולי עשרות שנים. אולי יותר.

הרובוטים שמשתפים פעולה

ומכאן לפיתוח אחר, של צבא סין דווקא, שמתחיל להביא לשדה הקרב משאית קטנה – יותר בגודל של טרנזיט, למעשה – שיכולה לשגר כטב"מים – כלי-טיס בלתי-מאוישים זעירים. כשהיא מגיעה לשדה, המשאית משגרת מיד ארבעה כטב"מי ניטור ואיסוף מידע שיכולים לטוס במשך יותר משעה באוויר ולספק דיווח בזמן-אמת משדה הקרב. ומה אם הם מאתרים איום כלשהו? במקרה זה, יכולה המשאית לשגר שמונה כטב"מי קמיקזה: רובוטים מתאבדים החמושים בשני קילוגרמים של חומרי-נפץ, וממהרים להתפוצץ ביעד במהירות של כמעט 180 קמ"ש. בדרך זו, משאית אחת מסוגלת לחלוש ביד רמה על אזור ברדיוס של עשרות קילומטרים מסביבה[2].

חברו את הידיעה הזו לקודמתה, ותתחילו לקבל הצצה לגבי עתיד הלחימה: עולם בו רובוטים – בשמים, בים ועל האדמה – משתפים פעולה ביחד. חלקם רואים מה קורה, אחרים מקבלים את המידע ומקבלים החלטה, ולבסוף – רובוטים אחרים נשלחים לפוצץ מטרות במקרה הצורך. וכמובן, חלק מהרובוטים של העתיד יוכלו גם להתקיים בכוחות עצמם לאורך זמן – אולי אפילו במשך חודשים או שנים – במהלכם ימשיכו להוציא לפועל משימות שנקבעו עבורם.

אחת מהמשאיות הסיניות המשמשות לשיגור כטב"מי ניטור וכטב"מי קמיקזה. מקור: C4ISRNET

זיהוי פנים מתקדם

אבל מה יהיו אותן משימות? כאן אנו עוברים ישירות לידיעה השלישית, שמגיעה שוב מצבא ארצות הברית. הצבא החליט לאחרונה שהוא רוצה לחמש את החיילים ברובים עם מערכות לזיהוי פנים, והוציא קול קורא לטובת העניין. הרובים של עוד חמש שנים, לפי הצבא, יוכלו להתמקד אוטומטית באנשים שהצבא חפץ ביקרם בעולם הבא, ולשפר את סיכויי הפגיעה בהם באופן משמעותי גם בטווח של 600 מטרים או יותר.

למה נועדו רובים כאלו? בראש וראשונה, הם יעזרו לשפר את יכולתם של חיילים לפגוע במטרה, מאחר והם מכילים גם מערכות לתקשורת אלחוטית, למעקב אחר כיוון הרוח ועוצמתה ולתיקון אוטומטי של כיוון הירי. שנית, המערכות לזיהוי פנים אמורות לצמצם את הסיכוי לפגיעה בחפים מפשע[3].

כל זה טוב ויפה – באמת – אבל אני לא יכול שלא לחבר את כל הידיעות האלו ביחד, ולהגיע לתרחיש העתידי שפיתחו ופרסמו מכון Future of Life ופרופ' סטיוארט ראסל, ובו מפותחים רובוטים המכונים SlaughterBots, או "רובוטי טבח". מדובר ברחפנים קטנים הנושאים כמות זעירה של חומר-נפץ, מסוגלים להתמקד על בני-אדם מסוימים, ולהתפוצץ ישירות על ראשיהם. בתרחיש המתואר, רחפנים מסוג זה מבצעים מתקפת טרור עצומת-מימדים בתריסר אוניברסיטאות במקביל, ומתנקשים בחייהם של אלפי סטודנטים. חלקם אפילו מתפוצצים במכוון על קירות וחלונות הבניין, כדי לפתוח חללים דרכם יכולים יתר הרחפנים לחדור לתוך הבניין ולאתר את מטרותיהם. עכשיו חישבו על רובוטים כאלו – ועל רובוטים שמשגרים אותם – שיכולים לשרוד לאורך חודשים ואפילו שנים[4].

וזה יקרה

תרחישי אימים שכאלו לגבי עתיד הלחימה עשויים להישמע מוזרים, אבל הם אינם בלתי-סבירים. התפתחויות רבות בלחימה נשמעו מוזרות לגנרלים מן העבר: הרעיון שצוללות יוכלו להטביע ספינות, למשל, או שטנקים יחליפו פרשים על סוסים. העובדה שהצי הבריטי התעלם לגמרי מהרעיון הראשון, כמעט הביאה לתבוסת בריטניה במלחמת העולם הראשונה. וכמובן, אי אפשר לשכוח את הציטוט המפורסם של אחד מהקצינים הבכירים הבריטיים ב- 1916, שטען כי – "הרעיון שחיל הפרשים יוחלף בכרכרות ברזל אלו אבסורדי. הוא קרוב לבגידה."

כולנו גם מכירים את הסיפור המפורסם (שאינו לגמרי אגדה אורבנית) על הפרשים הפולנים שהסתערו על הטנקים הגרמנים ללא הצלחה מרובה[5].

הנקודה שלי היא שהתפתחויות דרמטיות בעתיד הלחימה תמיד נשמעות מוזרות לאוזנינו בהווה, אבל הן בהחלט יכולות לקרות. וכן – רובוטים יכולים להתחיל לחלוש על שדה הקרב. הם מתחילים לעשות זאת כבר עכשיו. רובוטים יכולים להתחיל לקצור אנרגיה ולשרוד בכוחות עצמם גם בסביבות קשות. ההוכחה לכך קיימת כבר היום, ואנחנו מפתחים את התשתיות שיאפשרו להם לעשות זאת טוב יותר בעתיד. ואחרון חביב – רובוטים מתחילים לזהות בעצמם מטרות ולהתמקד בהן.

חברו את כל אלו ביחד, ותגיעו לתרחיש בו בני-אדם כבר אינם הלוחמים החשובים ביותר בשדה הקרב. את מקומם תופסים רובוטים, ועל אלו אנו חייבים להמשיך לבקר ולשלוט – מכיוון שאם לא נעשה זאת, הרי שחלקם יוכלו לצאת משליטה ולהמשיך להתקיים בכוחות עצמם לזמן מה. ובתרחיש המסוכן ביותר, רובוטים שכאלו יפותחו על-ידי ישויות לא-מדיניות – היינו, קבוצות טרור גדולות, כדוגמת דאע"ש – ויישלחו לבצע משימות ארוכות-טווח, מבלי פיקוח אנושי.

כל זה לא יקרה מחר בבוקר. הטכנולוגיות הללו לא יתחברו ביחד בשנים הקרובות, ועלותן צריכה עוד לרדת משמעותית לפני שטרוריסטים יוכלו לעשות בהן שימוש יעיל. אבל הדברים הללו עוד יקרו, וכדאי שנתחיל כבר עכשיו לחשוב על דרכים להתמודד עמם.

הייתי רוצה לסיים את המאמר באזהרה קשה וכאובה על כמה שצה"ל לא מוכן למהפכה הרובוטית הזו, אבל האמת היא שאף אחד לא מוכן אליה היטב – פשוט מכיוון שהיא משנה את כללי הלחימה מהקצה אל הקצה. אני יכול רק לומר שצה"ל מזמין אותי כל הזמן לדבר על הנושאים האלו בדיוק עם קצינים רבים (אני משוכנע שיש כמה אומללים בצה"ל ששמעו אותי חוזר על אותה הרצאה בדיוק כמה עשרות פעמים) – ושיש הבנה שמשהו צריך להיעשות.

אבל מה בדיוק? את התשובה נצטרך לגלות – בעתיד.

[1] https://www.newscientist.com/article/2201482-us-navy-tests-underwater-robots-that-recharge-by-eating-fish-faeces/

[2] https://futurism.com/the-byte/chinese-military-drones-artillery

[3] https://futurism.com/the-byte/us-army-facial-recognition-rifle

[4] https://www.youtube.com/watch?v=ecClODh4zYk

[5] https://www.historyanswers.co.uk/history-of-war/polish-cavalry-vs-german-tanks-the-lies-the-betrayal-and-the-unlikely-truth/

יונדאי פיתחה אב-טיפוס של רכב מהלך

יונדאי פיתחה אב-טיפוס של רכב מהלך

חברת יונדאי פיתחה רכב אוטונומי חדש בעל ארבע רגליים, שמסוגל ללכת, לרוץ ואפילו לטפס בין הרים וגבעות. לפי יונדאי, הוא מסוגל לנוע בשטח בזהירות ובאיטיות באמצעות חיקוי דרך ההליכה של הלטאה, או להתנייד מהר יותר על-ידי חיקוי אופן ההליכה של יונקים כחתולים וכלבים. החברה הציגה אב-טיפוס של הרכב בכנס CES בתחילת 2019, עם סייג אחד קטן: הרכב הרובוטי שהוצג באירוע היה בגודל של חתול בית ממוצע, כך שהוא לא מתאים עדיין לנוסעים אנושיים. ועדיין, הרובוט בהחלט מרשים: הוא מתהלך על הרצפה על ארבע רגליים, ומצליח להזדחל ולטפס על השולחן בתצוגה.

אין סיבה להאמין שיונדאי לא תצליח לשחזר את ההישג, בסופו של דבר, גם ברכבים ממשיים. החברה מתכוונת להשיק את הרכב הארבע-רגלי ככלי שמתאים במיוחד במצבי חירום. רכבים בעלי ארבע רגליים יוכלו, למשל, להתמודד עם אזורים שחוו שטפונות, צונאמי, או רעידות אדמה. הם יוכלו לקפל את רגליהם ולנסוע כרכב רגיל בכל מקום בו הכבישים עדיין קיימים ושלמים – ואז לעבור למצב ארבע-רגלי באזורים בהם הכבישים נחרבו.

אפשרות אחרת שמציעה החברה היא להשתמש ברכב ככלי לאנשים עם מוגבלויות. אנשים המרותקים לכסא גלגלים, למשל, יוכלו להזמין מונית ארבע-רגלית שתגיע ישירות לפתח דלתם ותזדקף על ארבע רגליה על מנת לאפשר לכסא להתגלגל לתוך הרכב[1].

מה יכול הרכב הארבע-רגלי ללמד אותנו על העתיד?

קודם כל, הוא מראה את האפשרויות הנפתחות בפנינו ברגע שאיננו זקוקים יותר לנהג אנושי. בעבר היה צורך בנהג מיומן שישלוט ברובוט הארבע-רגלי. זוהי מטלה מפרכת ומורכבת המחייבת אימון רב. ברגע שאפשר להעביר את השליטה ברובוט לבינה המלאכותית, כולם יכולים ליהנות משירותיו של הרכב הארבע-רגלי.

שנית, אנו מתחילים להבין שהרכבים הבאים לא יהיו כולם באותו גודל, באותה צורה או אפילו יפעלו באופן דומה על הכבישים. בני-אדם זקוקים לסטנדרטיזציה מכיוון שקשה ללמד אותנו לשלוט ברכבים שונים, או לתפקד בסביבה בה כל רכב פועל אחרת. זו הסיבה שכל הרכבים המופיעים כיום בכבישים נראים כמעט זהים אחד לשני: ארבעה גלגלים, הגה, דוושות, ידית הילוכים וכן הלאה. קיימים רכבים יוצאי-דופן – מלגזות, למשל – אך בהם נעשה שימוש רק באזורים מוגדרים היטב.

מהרגע שהשליטה על הרכבים עוברת לידי הבינה המלאכותית, האילוצים על צורת הרכב ודרך פעולתו מתרופפים באופן משמעותי. את הבינות המלאכותיות יש ללמד רק פעם אחת כיצד לשלוט ברכב הארבע-רגלי – וזהו. מעתה והלאה, צריך רק להעתיק את אותה בינה מלאכותית לכל רכב ארבע-רגלי חדש, כדי לקבל נהג מושלם. באופן דומה, הבינות המלאכותיות יוכלו ללמוד לשלוט גם ברכבים בעלי גלגל אחד, שניים או שלושה. הן ילמדו לתפעל רכבים מעופפים, רובוטים שינועו על רגל אחת, שתיים, שלוש, ארבע, או יותר. מכלול האפשרויות הוא אינסופי. ומכיוון שהרובוטים יוכלו לתקשר זה עם זה, הם יוכלו לנוע בכבישים וברחובות במהירות גבוהה, עם חשש מינימלי לתאונות.

שלישית ואחרון חביב – הרכב הארבע-רגלי מלמד אותנו גם על שדה הקרב החדש בין חברות הרכבים: הלחימה על דעת הקהל ועל אפקט ה- "וואו". כי נודה לרגע באמת: הרכב של יונדאי נמצא עדיין בשלב הקונספט, מה שאומר שייתכן שהוא לעולם לא ישוחרר לשוק. אבל יונדאי, שמנסה להתחרות ברכבים הסקסיים של טסלה וברכבים האוטונומיים של וויימו, צריכה להראות שגם היא יכולה להבקיע עם רעיונות חדשניים. צפו לעוד הרבה רעיונות מטורפים מהסוג הזה בשנים הקרובות, כאשר חברות ינסו לנצל את הבינה המלאכותית כדי להציע אבות-טיפוס חדשים ומוזרים לצרכנים. לא כל הרעיונות יתפסו, בוודאי, אבל אלו מהם שיצליחו – ישנו את התנועה בכבישים, והעולם לא יחזור להיראות כפי שהיה.

קחו לעצמכם רגע לפנטז, ונסו לדמיין את העולם העתידי הזה: עולם בו קיימים עדיין כבישים, ועליהם נעים הרכבים שצריכים להגיע במהירות למחוז חפצם. הרכבים הנפוצים ביותר כבר אינם בעלי חמישה מקומות ישיבה, מכיוון שברור לכולם שמדובר במקום מבוזבז ובאנרגיה מבוזבזת שנחוצה כדי להניע את הרכב הגדול יותר. במקום זאת, ברוב הרכבים יש עתה רק שני מושבים. ומה קורה אם אתה צריך רכב גדול יותר לכל המשפחה? במקרה זה, אתה יכול פשוט להזמין רכב עם ארבעה מקומות ישיבה או יותר, באותה קלות בה אתה יכול כיום להזמין דרך אובר רכב גדול או קטן.

בין כל הרכבים הרגילים הללו, ניתן למצוא עוד שפע של רובוטים אחרים. רכבים ארבע-רגליים פוסעים בחינניות בין הרכבים המתגלגלים, ומעבירים ילדים את הכביש גם במקומות הסואנים ביותר מבלי להפריע לתנועה. רובוטי-שליח קטנים יותר נעים במהירות על הכבישים, או בקצב הליכה על המדרכה, ומביאים סחורות ומשלוחים ללקוחות. ובין כל אלו נעים רחפנים, המסוגלים להתחבר לגגות הרכבים השונים ולספק תרופות, סחורות קטנות ומשלוחי מזון לנוסעים.

זוהי, כמובן, רק תמונה אחת של העתיד הצפוי לנו, והיא עדיין רחוקה מאיתנו לפחות עשור או שניים. אבל בוודאי תסכימו שיש למה לצפות.


 

[1]          “Watch video of Hyundai’s walking car concept in action,” Futurism. [Online]. Available: https://futurism.com/the-byte/walking-car-hyundai-video. [Accessed: 18-Jan-2019].

הפרופסור הישראלי-רובוטי הראשון בקזחסטן

הפרופסור הישראלי-רובוטי הראשון בקזחסטן

אתמול ביקרתי באוניברסיטה כשאני ערום כולי. לא באוניברסיטת תל אביב או בטכניון, אלא במוסד אקדמי במדינה זרה: אוניברסיטת שאקרים בקזחסטן, בה עומדת הטמפרטורה בימים אלו על 35 מעלות צלזיוס מתחת לאפס בצהרי היום. כולם מסביבי היו עטופים במעילים עבים ומחממים, ורק אני הסתובבתי שם בלי בגדים בכלל. סטודנטיות ניגשו אלי מפעם לפעם כשהן מצחקקות, חיבקו אותי וביקשו להצטלם עמי. הסכמתי. כזה אני – תמיד מנסה לעזור. במיוחד כשאני לא לבוש.

ככה זה כשאתה שולט בגוף רובוטי נטול-בגדים בצד השני של העולם.

רועי צזנה (1) - מושב הנוער 2017 (1).jpg

גוף רובוטי בו אני נוהג להשתמש במקומות שונים בעולם (תוצרת Double Robotics).

הייתה סיבה טובה לנוכחותי הרובוטית בקזחסטן. השבוע התקבלתי למשרת פרופסור בפקולטה הדיגיטלית באוניברסיטת שאקרים בקזחסטן. אלא מה? אני מבלה את רוב זמני בארצות הברית, ולא יכול להתנייד לקזחסטן יותר מפעם-פעמיים בשנה. הפתרון היה ברור מאליו: אוניברסיטת שאקרים רכשה רובוט טלה-פרזנס, שמשמש כגוף החלופי שלי שם. בקרוב אתחיל להתחבר אליו בכל שבוע לכמה שעות, אתן הרצאות, אדריך ואנחה סטודנטים, אעביר סמינרים באוניברסיטה ומי יודע – אולי אפילו אצא לטיולים בטבע. קזחסטן מדינה יפהפייה, אחרי הכל, אז למה לא לנצל את הנוכחות הרובוטית שלי שם עד הסוף?

kazach robot pictures.jpg

ארבע התמונות העליונות: תמונות שצילמתי מהרובוט באירוע הפתיחה של הפקולטה הדיגיטלית בקזחסטן. התמונה התחתונה ביותר: גוף רובוטי בו אני נוהג להשתמש בישראל כאשר אני נמצא בארצות הברית בגופי הביולוגי.

וכך השתתפתי השבוע באירוע הפתיחה של הפקולטה הדיגיטלית, בגופי הרובוטי הקזחי, כמובן. התחברתי לרובוט (מסוג Beam) מחיפה שבישראל. מחוץ לדירה בישראל זרחה שמש נעימה והאירה בחומה את האדמה. מחוץ לאולם בקזחסטן, כולם השאירו את הרכבים שלהם מותנעים, מכיוון שאחרת המנועים היו קופאים. לשעה אחת נכחתי בשני עולמות באותו הזמן, ונהניתי מהטוב שבשניהם. ככה זה כשיש לך יותר מגוף אחד: גוף ביולוגי שנהנה עם המשפחה במזג אוויר מושלם, וגוף שני שמסתובב באחת המדינות הקרות ביותר בעולם – אבל היי, לפחות הוא פרופסור.


חשוב לי להזכיר את סלבה גרבר, שכבר יותר משלוש שנים עובד בתור השותף בישראל ומומחה לרובוטי טלה-פרזנס (ככה אני מגדיר אותו, ואחרי שלוש וחצי שנים של עבודה צמודה עם רובוטים, הוא ראוי באמת לתואר הזה). בלעדיו לא הייתי יכול לחיות בארצות הברית ולהרצות בישראל, בקזחסטאן ובמדינות אחרות בגופים רובוטיים שונים. תודה, סלבה!

הרובוטים שמגדלים מיני-איברים אנושיים במעבדות

הרובוטים שמגדלים מיני-איברים אנושיים במעבדות

במעבדות באוניברסיטת וושינגטון, תוכלו למצוא רובוטים המגדלים מיני-איברים מתאי גזע אנושיים. מדובר במערכת אוטומטית חדשה המסוגלת להפיק במהירות וביעילות מיני-איברים – שיאיצו את מדע הביו-רפואה[1].

באופן רגיל, כשחוקר רוצה לבחון תרופות או טיפולים על תאים מרקמה מסוימת – למשל, כליה – הוא צריך לגדל קודם את התאים במעבדה בצלחת הפטרי. אלא שהתאים גדלים על תחתית הצלחת ויוצרים רקמה דו-ממדית דקה, שאינה משקפת את המתרחש ברקמה התלת-ממדית המורכבת המתקיימת בגוף. בשנים האחרונות הצליחו חוקרים לגרום לתאי גזע להתפתח למבנים תלת-ממדיים הדומים יותר לאלו הקיימים בגוף, ומכונים מיני-איברים. חוקרים מסוגלים לבחון טיפולים שונים על המיני-איברים, ולהיות בטוחים יותר שהם אכן משקפים את המתרחש בגוף החי. ומי יודע? בהחלט ייתכן שבשנים הקרובות נוכל להתחיל גם להשתיל מיני-איברים בגוף החי, על מנת לפצות על נזקים שאירעו בשרירים, בכליות ואפילו במוח.

אבל יש בעיה אחת גדולה: לוקח הרבה מאד זמן ועבודה אנושית להפיק מיני-איברים. צריך לזרוע את התאים בצלחות הפטרי, להחליף את המדיום (סביבת המחיה הנוזלית המקיפה אותם) מדי יום, לעקוב אחר הצלחות ולוודא שאינן מזדהמות, ולזהות את תאי הגזע שמתחילים להתמיין למיני-איברים. זוהי עבודה יקרה ומייגעת – וככזו, היא גם פוגעת במחקר. חוקרים שרוצים, למשל, לנסות לחשוף את המיני-איברים למאות חומרים כימיים שונים, צריכים קודם להפיק אלפי מיני-איברים שכאלו בכוחות עצמם בזמן קצר – משימה שכמעט בלתי-אפשרית לביצוע מבלי שייפלו טעויות בדרך.

זו הייתה הסיבה למחקר החדש שהגיע מאוניברסיטת וושינגטון, ובו הדגימו חוקרים לראשונה מערכת אוטומטית לגמרי לגידול מיני-איברים. הרובוטים עשו, ובכן, הכל. הם זרעו את תאי הגזע בצלחות עם מאות באריות, וטיפחו את התאים בכל בארית ובארית לאורך 21 ימים, עד שאלו הפכו למיני-איברים המדמים את פעילות הכליות. כל צלחת שכזו הכילה אלפי מיני-איברים, והייתה מחייבת עבודה מאומצת של חוקר לאורך יום שלם. הרובוט, לעומת זאת, ביצע את העבודה בעשרים דקות – וביצע אותה מבלי מאמץ מיוחד, מבלי שיתעייף ומבלי שיעשה טעויות.

בזאת לא הסתיימה עבודתם של הרובוטים. חוקרים אחרים מאוניברסיטת מישיגן שיתפו פעולה עם החוקרים מאוניברסיטת וושינגטון, והראו כיצד מערכת רובוטית נוספת מסוגלת לעבור על רצפי הרנ"א שבתאים על מנת לזהות את סוגי התאים השונים שבמיני-איברים.

אוטומציה שכזו של המחקר אמורה לאפשר לחוקרים, כאמור, לבחון רעיונות רבים בקלות על מספר עצום של מיני-איברים. לא מפתיע, לפיכך, שעוד במהלך העבודה עם המערכת האוטומטית, הצליחו החוקרים לגלות דרך חדשה להגדיל את מספר כלי הדם במיני-איברים, על מנת שיהיו דומים יותר לכליות אמיתיות. הם גם ניסו לחשוף את המיני-איברים לחומרים שונים וגילו כי אחד מהם – בלביסטטין – גרם לנזקים לכליות במנגנון פעולה שיתחיל להיחקר עתה, ועשוי לספק לנו רמזים חשובים לגבי מחלות כליה שונות.

זו בדיוק הסיבה שהפיתוח הרובוטי מרגש כל-כך: הוא מאפשר לנו להאיץ את קצב ההתקדמות המדעית ולבצע ניסויים גדולים יותר, מהימנים יותר ומעניינים יותר. חוקרים שישתמשו ברובוטים מסוג זה יוכלו להפיק תוצאות שהיו דורשות בעבר שנים ארוכות של ניסויים, או פעולה משותפת של מעבדות מסביב לעולם. המערכות הרובוטיות הללו מראות לנו שקצב ההתקדמות המדעית אינו נותר על כנו, אלא ממשיך לגדול כל העת. למעשה, הוא נבנה על עצמו, מאחר וכל הבנה ופיתוח מדעיים וטכנולוגיים, יקצרו את משך הזמן הנדרש להפקת התובנות והפיתוחים הבאים.

הדבר המרגש השני הוא שאנו רואים כאן כיצד פרוצדורות מדעיות בעלות השלכות ביו-רפואיות שהיו עולות בעבר הון-תועפות, עוברות אוטומציה כך שניתן לבצע אותן בעלויות מגוחכות. טיפולים מורכבים בהנדסת רקמות דורשים כיום עבודה מאומצת מצד חוקרים ורופאים אנושיים, וכל העבודה הזו עולה לחולים הרבה מאד כסף תמורת הטיפול. במוקדם או במאוחר נצליח להעביר את הפרוצדורות האלו אוטומציה – ואז נראה גם ירידה משמעותית בעלויות הטיפול. כמובן, חברות התרופות לא יורידו את עלויות הטיפולים באופן מיידי (בסופו של דבר, הן צריכות לכסות את עלויות המחקר שהביא לפיתוח הטיפולים הללו, ולהרוויח קצת כסף על הדרך), אבל לאורך זמן, המחירים ירדו והטיפולים יתייעלו.

כך ששוב, העתיד – גם בתחום הרפואה – נראה מבטיח.

 


 

אתם מוזמנים לקרוא עוד על עתיד הרפואה בספריי המדריך לעתיד ו- "השולטים בעתיד", בחנויות הספרים המובחרות (וגם אלו שסתם בסדר).

קישורים:

[1] https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180517123300.htm