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知性を定義し直し、従来の枠組みを超えて理解するために20分間でかなり型破りな概念を伝えるという課題があります。これからその内容をお話しし、その仕組みの詳細についてはあとでご質問にお答えします。ウェブサイトでは、すべてのデータセット、ソフトウェア、コントロール、あらゆる資料をダウンロードできます。そして私自身の考えもそこにあります。
まず始めに、この「エデンの園でアダムが動物に名前をつける」という古典的な芸術作品から始めましょう。これは、明らかに宗教的ではない人々にとっても、現代科学に浸透している世界観だと思います。それは、明確に区別された種類の動物がいて、それらはすべて互いに異なり、無数に存在し、私たちはそれらが何かを知っているという考え方です。
そしてここにいるアダムは異なります。これは覆さなければならない考え方です。この描写で興味深いのは、聖書の物語によれば、動物に名前をつけるのはアダムの役割だったという点です。神にもできず、天使にもできず、それはアダムがしなければならないことでした。
これらの古代の伝統では、何かに名前をつけるということは、その真の内なる性質を発見したことを意味します。正しい名前を発見し、与えることで、あなたはそれについて深遠な何かを学んだことになります。そしてこの部分は、絶対に正しいと思います。
私たちはこの人間中心主義、実際には脳偏重主義を取り除こうとしていますが、この考え方の一部は残しておきます。まず最初に、進化と発生生物学以来、哲学101のような物語で顕著に登場する標準的な成人人間について考えてみましょう。
それらは「人間はこうする」「私たちはああする」などと語りますが、実際には私たちが連続的な過程の中心にいることを知っています。これらは進化的スケールや発生的スケールで単一の細胞から私たちに至る、連続的でゆっくりとした過程です。そして真に理解する能力、道徳的価値を持つ能力、責任を持つ能力、称賛や非難を受ける能力など、現代の標準的な人間が持つ「魔法のような主体性の輝き」について何を言うにしても、それがこれらの連続体からゆっくりと徐々にここに至った物語を語ることができなければなりません。
しかし、より重要なのは、今や追加の連続体があり、生物学的軸に沿ってだけでなく、技術的軸に沿っても、ゆっくりと段階的な変化を加え、このアーキタイプからさらに遠ざかることができるということです。
したがって、科学や哲学で必要なのは、「真の人間」や「人間性の証明書」などの魔法のようなカテゴリーではなく、変化の物語です。私たちは現在、そのようなものはどれも機能しないことを理解しています。
私が本当に興味深いと思うのは、電磁スペクトルとのアナロジーです。電磁気の成熟した理論ができる前は、雷や静電気、光、磁石などさまざまな現象がありました。それらはすべて異なるものだと考えられていました。私たちは、このスペクトル全体のきわめて狭い部分にしか直接感知できませんでした。
何が起きたのでしょうか？私たちは電磁気の良い理論を得て、それによっていくつかのことができるようになりました。まず、非常に異なると考えていたものが実際には同じものであることを理解できるようになりました。それらは同じ基本的な動力学の異なる表現なのです。非常に強力な統一です。
そして、技術を構築でき、私たちが直接感知できるのはここだけだとしても、それは単に私たちの進化的歴史の偶然の事実に過ぎないことを理解しました。実際、適切な設備と道具があれば、これらすべてを感知できるようになります。もちろん、多くの応用があります。
これが私の興味あるところです。概念的なツールと実践的なベンチツールの両方を作ることに興味があります。なぜなら、私が説明する研究の意味は、先天性欠損、再生医学、がん医学、バイオエンジニアリングなど、非常に実用的な効果があるからです。
私たちが必要としているのは、心のスペクトルを見渡すことができるツールです。つまり、私たちが進化的歴史のために、デフォルトで持っている心の盲目性と戦うためのツールです。私たちは三次元空間と三次元空間を動く中程度のサイズの物体に過度に固執する知的生命体として進化してきました。
これが私の興味あるところです。「受動的物質」（もはやそのようなものが存在するのか確信がありませんが）から、人間レベル以上のメタ認知的な種類の心まで、すべてがどのようにつながっているのかを見ることができる枠組みの開発に興味があります。これらを同じスペクトル上にあるものとして理解したいのです。哺乳類や鳥だけでなく、物理的存在でさえない媒体内のパターンなど、あらゆる種類の奇妙な生物も含めて。
私たちはこれを生物医学やバイオエンジニアリングの応用だけでなく、長期的な生存の可能性がある成熟した種（つまり私たち）の倫理に向けた重要なステップとして必要としていると思います。
まず最初に思い出していただきたいのは、私たちは皆、単一の細胞として生命を始めるということです。それは物理法則に従う小さな化学物質の袋であり、徐々にゆっくりと、この素晴らしい魔法のような胚発生の過程を経て、この系は物理学と化学の領域から心理学と精神分析の領域、または少なくとも行動科学の領域へと変わっていきます。
発生生物学から、これらのことが始まる特別な魔法のようなポイントはなく、以前は単なる物理学だったものから心になるという転換はないことを知っています。これを理解する必要があります。このような非常に単純なものから、はるかに複雑なものへと心のスケーリングを理解する必要があります。
ちなみに、この旅にはいくつかの他の道筋があります。今日は時間がないので話せませんが、もし誰かが質問したければ、あとで体の解離性同一性障害、つまり基本的にがんについて、また他にもさらに奇妙なことについて議論できます。それはanthrobot（人工生物ロボット）として、元の人間ドナーの死後でさえ、あなたの細胞が全く新しい生活を送ることができるというようなことです。
このプロセスを理解する鍵は、コンピュータやロボットを構築する方法とは非常に異なることです。その違いについても誰かが質問すれば話せます。いくつか本当に興味深い違いがあります。私たちは主体的な材料でできています。ロボットやコンピュータが、少なくとも今のところがんにならない理由は、それらが受動的な部品で作られているからです。システム全体がある程度の知性を持っていることを願っていますが、生命はそうではありません。
私たちの体のすべての部分には目的があり、能力があります。これは単一の細胞です。ラクリマリアとして知られています。たった一つの細胞で、脳も神経系もありません。この生き物は自分の小さな認知領域内で膨大な能力を持っています。それは非常に短い空間的・時間的地平のことしか気にしませんが、組み合わさると、はるかに大きなものを形成できます。
ちなみに、多くの人々は「知性が単一細胞レベルまで下がる」と言うのは十分に奇妙だと思うでしょうが、実際にはそれよりもさらに下です。細胞そのものだけでなく、細胞内の分子ネットワークだけでも、パブロフ型条件付けを含む6種類の異なる学習が可能です。そして、もし因果情報理論やトニーの統合情報モデル（一部の人々が意識と関連していると考えるもの）に興味があれば、それらはすでにここ、細胞内の分子ネットワークレベルに存在します。最も小さな物質にはすでに学習と統合情報の側面があり、私たちはこれを利用して薬物条件付けなどのアプリケーションを開発しています。
動物や細胞だけでなく、その内部の実際の分子経路を訓練することができるのです。そして私たちの体は、この驚くべき入れ子構造の知性を持っています。私はこれを「マルチスケール能力アーキテクチャ」と呼んでいます。組織のあらゆるレベルが、異なる空間で学習し問題を解決する能力を持っています。
ウィリアム・ジェームズは知性を「異なる手段で同じ目標に到達する能力」と定義しました。これは非常に良い定義です。なぜなら脳がなければならないとか、どのような問題空間で作業しているかを言っていないからです。単にその空間を問題解決のために航行する能力があるということです。
集合体が解決しなければならない最初の問題は、解剖学的空間における特定の旅に向けて調整することです。それがどういう意味かというと、初期胚を見ると、例えば10万個の細胞があるかもしれません。私たちはこれを見て「ああ、胚がある」と言います。「一つの胚」と言うとき、何を数えているのでしょうか？何が一つなのでしょうか？実際には10万個の細胞があり、それぞれの中にはオルガネラや化学物質などがあります。実際に何を数えているのでしょうか？
私が言いたいのは、実際に数えているのは「調整」だということです。あなたが数えているのは、通常の状況下では、これらの細胞すべてが同じストーリー、解剖学的空間でどこに行くかという同じモデルに取り組んでいるという事実です。解剖学的空間は、基本的に体のすべての可能な幾何学的配置の空間です。そして、これらの細胞はすべて、特定の構造を構築するために協力します。
つまり彼らは単一細胞から複雑な胚の構成に至るまで、どこに行くかについて同じストーリーを全員が買い入れているので、そこに到達するのです。これらの細胞を調整し続けるのは、彼らが全員受け入れるセルフモデルです。そして「通常の状況下で」と言いましたが、あなたができることは、大学院生時代にアヒルの胚でやっていたように、胚盤に小さな傷をつけることです。
それが治るまでの間に形成されるこれらの小さな島々は、お互いの存在を知らないため、それぞれが独自の胚を形成し、最終的には双子や三つ子などになります。この胚の個体数は遺伝子によって決まるわけではありません。それは明白ではなく、前もって決定されていません。彼らはそのストーリーの異なる側面に向かってすべてを調整することで自己組織化し、それぞれ独自に旅を完了します。
最初に起こらなければならないのは、それらすべてを一緒に調整する生体電気的メカニズムです。彼らが最初に構築すべきパターンを記憶できるようにする生体電気ネットワークがあります。これが胚を胚たらしめ、何百万、何十億もの細胞ではなく一つの個体にするものです。
ちなみに、これは認知科学に多くの意味を持ちます。私の研究室が推進してきたのは、認知と形態形成、つまり体の形成と心の形成の間の並行性です。これらは基本的に同じ問題です。この種の解離を見ると、分離脳患者や解離性同一性障害などについて多くのことを学びます。
このプロセスで本当に興味深いことは、目標のスケーリングです。私は「認知的光円錐」というものを考案しました。これは基本的に自己の境界を意味します。自己と外部世界を区別するものです。それは、あなたが追求できる最大の目標のスケールです。あなたの感覚の範囲や作用者の到達範囲ではなく、あなたが記憶し追求できる最大の目標状態のサイズです。
単一細胞では、小さな目標しか持っていません。短い記憶と未来の短い予測能力を持ちます。そしてその目標は、細胞内のpHのような単一数値です。しかし、それらがネットワークに集まると、その電気ネットワークは壮大なものを保存できるようになります。
ここにアホロートルというサンショウウオがいます。これらの両生類は、手足、目、顎、脊髄など、体のほとんどの部分を再生します。もしこの手足のどこかを切断すると、これらの細胞はすぐに目標から離れたことを感知し、一生懸命に再構築します。そして目標に達すると、停止します。どこで止まるべきかをどのように知るのでしょうか？彼らは正しいサンショウウオの手足が完成したときに停止します。
彼らは恒常状態に戻ったときに停止します。個々の細胞は指が何かや何本の指があるべきかを知りませんが、集合体は絶対に知っています。手段と目的の分析を行い、逸脱したらあるべき状態に戻ります。
これは損傷だけに関するものではありません。外科的欠損を修復するだけでなく、驚くべきことができます。ここに私たちが作ったオタマジャクシがいます。注目すべきは、目があるべきところに目がありませんが、代わりに尻尾に目があることです。鼻孔、口、脳、腸がありますが、目はなく、代わりに尻尾に目を配置しました。それをどうやってやるかについては全体の話があります。
この目は視神経を作り、その視神経は脳に行くのではなく、脊髄に、時には腸に、時にはどこにもシナプス結合しません。最も驚くべきことは、これらの動物が見ることができるということです。私たちは視覚学習タスクのためのデバイスを構築し、彼らが完璧に見ることができることを確認しました。
これは衝撃的です。なぜこの動物の感覚運動アーキテクチャを根本的に変更し、機能させるために、さらなる突然変異と選択のラウンドが必要ないのでしょうか？必要ありません。それはそのまま機能します。そしてそれがそのまま機能する理由は、すべての細胞が毎回「初心者の心」と呼べるもので、「私たちは何であり、何を構築し、どこに行くのか」という問題を解決しなければならないからです。彼らが何であるかは、彼らにとって決して明白でも前提でもありません。
遺伝子があなたが何になるかを教えるという話は、まったく正しくありません。代わりに、遺伝子が構築するのは、環境と受け継がれた遺伝子を解釈することに非常に創造的な問題解決エージェントです。
だからこそ、物質はそもそも完璧なオタマジャクシになるとは思っていなかったので、さらなる変異のラウンドが必要ないのです。それはあらゆる種類の新しい操作に適応できます。
私は「生体電気」という言葉を繰り返し言及してきました。私たちが開発したのは、神経科学者が脳で行ったように、体の心を読み書きする方法です。ここで見ているのは、電圧感受性蛍光染料で、色が電圧に対応しています。これはタイムラプスで、いくつかの細胞、これはカエルの胚です。見ているのは、これがその部分の合計以上のものになることを可能にするすべての電気通信です。
生体電気は、あなたのニューロンをただのニューロンの集まりではなく、あなたという一つに結びつける認知的な接着剤です。そして生体電気は、個々の細胞を、オタマジャクシがどのように見えるべきかを覚えることができる集合体に結びつける認知的な接着剤でもあります。
私たちは、パターン完成ができ、空間をナビゲートする能力を持つ記憶ネットワークのアトラクターについての様々な接続主義的アイデアとマージしようとしています。
この生体電気的パターンが実際にこの集合知の記憶であることを知る一つの方法として、話の始めに戻りましょう。私が指摘したのは、私たちがなじみのない本当に奇妙な知性が存在するということです。形態形成を一例として挙げます。
細胞の集団は、私たちが視覚化できない本当に奇妙な空間をナビゲートする非従来型の集合知です。それは高次元の解剖学的形態空間です。私たちの目標は、その知性とコミュニケーションを学び、その行動を予測し、生物医学的文脈でさまざまなことをするよう依頼することです。
そのために私たちはこの生物学的インターフェースを開発しました。現在、この知性の記憶状態を直接読み取ることができます。それらを解読することは別の問題ですが、直接記憶状態を読み取り、新しいアイデアを書き込むことができます。どのようなアイデアを与えることができるでしょうか？
例えば、適切なオタマジャクシは尻尾や腸に目を持つべきだと言うことができます。その方法は、特定のイオンチャネルタンパク質（この場合はカリウムチャネル）をコードするRNAを注入することです。周囲の細胞に「目を作るべきだ」と伝える小さな電圧状態をここに確立します。どうやってわかったのでしょうか？細胞がこれらの電圧勾配をどのように解釈するかを理解するための10年間の研究の結果です。
そうすると目ができます。これらの目にはレンズ、網膜、視神経など、適切なものがすべてあります。また、もう一つの素晴らしい技を持っています。少数の細胞だけを注入した場合、青色の細胞が注入したものですが、それらは隣接する細胞を募集して、オタマジャクシの尻尾のどこかに座っているこの素敵なレンズを作ります。
私たちはこれらの細胞に触れる必要はありませんでした。「あなたたちは目を作るべきだ」と言うだけです。そして彼らはそこから引き継ぎ、「私たちは十分ではない。友達に手伝ってもらおう」と言います。それは彼らがすべきことについての、より良い世界モデルで彼らに感染させようとする過程です。
実際には議論が行われ、細胞は抵抗します。しかし彼らが勝った時、この美しい目ができます。もちろん、問題のサイズに合わせて自分でスケールする他の多くの集合知があります。有用な応用例として、肢の再生を探しています。
カエルは、このアホロートルとは異なり、私たちと同様に手足を再生しません。通常、足を失ってから45日後、再生はありません。しかし、早期の信号を細胞に与えると、イオンチャネルのペイロードを持つウェアラブルバイオリアクターですが、すぐに細胞に始めるよう指示します。
45日後、いくつかの指、爪があり、最終的には触感のある機能的な足ができます。ここで最も重要なことは、あらゆる優れた認知システムと同様に、分子を微管理しないことです。今、私があなたに話しているとき、あなたの脳に入り込んであなたが私の言ったことを覚えるために、すべてのシナプスを配置する必要があるか心配していません。
非常に細いコミュニケーションチャネルで情報を提供し、高度な認知システムとして、私の言葉に反応するために必要なすべての生化学的なダウンストリームを行うことを信頼しています。ここでも同じことが言えます。この信号は24時間存在し、その後、1年半にわたる足の成長を示していますが、その間、まったく触れていません。
目標は微管理することではありません。細胞に何をすべきかを教えるものではありません。幹細胞のための3Dプリントの足場を作るものでもありません。そうではなく、初日にこの道を行くべきだと納得させることが目標です。足を作る経路が正しいもので、瘢痕形成の経路ではないと。そうすれば、うまくいきます。
最後の2分間で、お見せしたいのはこれです。ここまで私が言ってきたのは、正常な器官を修復、再生、あるいは位置変更するように生体組織を説得できるということでした。さらに進んで、生命の驚くべき可塑性をお見せしたいと思います。
このビデオをお見せして、これが何だと思うか尋ねると、それは池から採取した原始生物だろうという合理的な推測ができるでしょう。そしてゲノムが何かと尋ねると、これらの非常に小さな生物を持つ古代のゲノムだと推測するでしょう。
これが100%ホモ・サピエンスのゲノムであると言えます。これは完全に正常な成人人間の細胞です。合成生物学回路で操作されていません。足場もなく、トランスジーンもなく、ゲノム編集もありません。これは成人患者からの細胞、実際には気道の気管上皮細胞を取り、多細胞性を再起動する別のチャンスを与えたものです。
元の患者は生きているかもしれませんし、生きていないかもしれませんが、細胞は少し異なる環境で、実際にはそれほど違わない環境ですが、体の残りの部分から解放され、この完全に新しい生活を送ることができます。見ただけではわからないかもしれませんが、これは人間の発達の段階とは似ていません。これは完全に新しいものです。
新しい能力を持ち、ゲノムの半分が異なる発現をしています。これらの赤い点の一つ一つは、もし気道に留まっていたら発現したであろうものとは異なる遺伝子です。つまり、約半分のゲノム、9,000の遺伝子が完全に変化しています。なぜなら遺伝子があなたが何であるかを駆動しないからです。遺伝子は、能動的なシステムがアフォーダンスとして利用するリソースブックなのです。
彼らができる素晴らしいことの一つは、ヒトのニューロンを平板培養し、大きな傷、大きな創傷をつくると、ボットは私たちが「スーパーボットクラスター」と呼ぶものに集まります。そして彼らがすることは、両側を一緒に編み始めることです。そして、それを取り除くと、何が起こったかがわかります。
気管の細胞が長期間静かに座って粘液などに対処しているだけだと誰が思ったでしょうか。独自の生活、独自の遺伝子発現、独自の行動セットを持つ新しい原始生物に自己組織化する能力があるのです。私たちはその能力の表面をやっと掻き始めたところです。
これは体内で個別化された治療法になるでしょう。あなた自身の細胞で作られたこのバイオボットは免疫抑制を必要としません。体内に戻すことができ、現在、彼らが実際に修復できるものの完全なリストを作成しています。
終わりに、生命は最初から問題解決のプロセスであるため、進化した物質、設計された物質、ソフトウェアのほぼどのような組み合わせも、ある種の実行可能なエージェントです。生命は信じられないほど相互運用可能です。
あらゆる種類のサイボーグやキメラは、数学と計算から来るこれらの侵入パターンを利用して、生存可能な存在を作り出します。ダーウィンが「最も美しい無限の形」と言ったとき、自然の生命は、私たちが世界を共有することになる膨大な存在の空間の中のほんの小さな点です。
これらのものの多くはすでに存在し、さらに多くが登場しています。必要なのは「合成生物共生」です。これは実はGPT-4が私のために考えた言葉です。他の心を認識し、倫理的に関係する能力を向上させ、私たち全員がより良い具現化を持てるようにするという考えです。
これが私が思う未来のエデンの園の本当の姿です。非常に奇妙なものになるでしょう。私たちは実際に何と向き合っているのかを理解する必要があります。ゼノボット、アンスロボット、拡張人間、あらゆる種類のキメラなど。私たちは本当にゲームを上げる必要があります。なぜなら、これまで機能していたもの、つまりあなたがどのように見えるか、どこで、どのようにしてここに来たか（工場対進化の試行錯誤）といったカテゴリーは、もはや役に立たなくなるからです。
これらすべてをスキップします。時間がありません。今日お見せしたすべてのことに対して、称賛されるべき驚くべき人々がいることを指摘したいと思います。これらは私のポスドクと大学院生です。
私たちには素晴らしい共同研究者がたくさんいます。私たちの研究を支援している私たちの研究から派生した3つのスピンオフ企業があります。そして最大の感謝はモデル生物たちに捧げます。彼らはこれらのことについて私たちに教えるための重労働をすべて担っています。
ここで終わります。ご清聴ありがとうございました。
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