เราอยู่คนเดียวในจักรวาลหรือไม่? สิ่งสำคัญ 4 ข้อที่ต้องอ่าน

ลองนึกภาพว่าพวกเราทุกคน ในสังคมทั้งหมด ได้ลงจอดบนดาวเคราะห์ต่างดาว และเราต้องจัดตั้งรัฐบาล: กระดานชนวนที่สะอาด เราไม่มีระบบเดิมจากสหรัฐอเมริกาหรือประเทศอื่นใด เราไม่มีความสนใจพิเศษหรือพิเศษใดๆ ที่จะรบกวนความคิดของเรา

เราจะปกครองตนเองอย่างไร?

ไม่น่าเป็นไปได้ที่เราจะใช้ระบบที่เรามีในปัจจุบัน ประชาธิปไตยแบบตัวแทนสมัยใหม่เป็นรูปแบบที่ดีที่สุดของรัฐบาลที่เทคโนโลยีในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 สามารถเกิดขึ้นได้ ศตวรรษที่ 21 เป็นสถานที่ที่แตกต่างออกไปทั้งในทางวิทยาศาสตร์ เทคนิค และทางสังคม

ตัวอย่างเช่น ระบอบประชาธิปไตยในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 ได้รับการออกแบบภายใต้สมมติฐานที่ว่าการเดินทางและการสื่อสารเป็นเรื่องยาก มันยังสมเหตุสมผลไหมที่เราทุกคนอาศัยอยู่ในที่เดียวกันที่จะจัดระเบียบทุก ๆ สองสามปีและเลือกพวกเราคนหนึ่งไปที่ห้องใหญ่ที่ห่างไกลและสร้างกฎหมายในนามของเรา?

เขตตัวแทนได้รับการจัดระเบียบตามภูมิศาสตร์ เพราะนั่นเป็นวิธีเดียวที่สมเหตุสมผลเมื่อ 200 ปีก่อน แต่เราไม่จำเป็นต้องทำแบบนั้น เราสามารถจัดการตัวแทนตามอายุได้: ตัวแทนหนึ่งรายสำหรับเด็กอายุ 31 ปี อีกหนึ่งรายการสำหรับเด็กอายุ 32 ปี และอื่นๆ เราสามารถจัดระเบียบการเป็นตัวแทนแบบสุ่ม: ตามวันเกิดก็ได้ เราสามารถจัดได้ทุกแบบที่เราต้องการ

ปัจจุบันพลเมืองสหรัฐฯ เลือกบุคคลเข้าดำรงตำแหน่งตั้งแต่สองถึงหกปี 10 ปีดีกว่ามั้ย? 10 วันดีกว่ามั้ย? อีกครั้งที่เรามีเทคโนโลยีมากขึ้นและมีตัวเลือกมากขึ้น

ในฐานะนักเทคโนโลยีที่ศึกษาระบบที่ซับซ้อนและความปลอดภัยฉันเชื่อว่าแนวคิดของรัฐบาลตัวแทนคือการแฮ็กเพื่อแก้ไขข้อจำกัดทางเทคโนโลยีในอดีต การลงคะแนนเสียงในวงกว้างในปัจจุบันนั้นง่ายกว่าเมื่อ 200 ปีที่แล้ว แน่นอนว่าเราไม่ต้องการให้ทุกคนลงคะแนนเสียงในการแก้ไขร่างกฎหมายทุกฉบับ แต่อะไรคือความสมดุลที่เหมาะสมที่สุดระหว่างการลงคะแนนเสียงในนามของเราและมาตรการลงคะแนนเสียงที่เราทุกคนลงคะแนนเสียง

ทบทวนทางเลือกต่างๆ
ในเดือนธันวาคม 2022 ฉันได้จัดเวิร์กช็อปเพื่อหารือเกี่ยวกับคำถามเหล่านี้และคำถามอื่นๆ ฉันรวบรวมผู้คน 50 คนจากทั่วโลก: นักรัฐศาสตร์ นักเศรษฐศาสตร์ อาจารย์กฎหมาย ผู้เชี่ยวชาญด้าน AI นักกิจกรรม เจ้าหน้าที่ของรัฐ นักประวัติศาสตร์ นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ และอื่นๆ อีกมากมาย เราใช้เวลาสองวันพูดคุยเกี่ยวกับแนวคิดเหล่านี้ มีหลายประเด็นเกิดขึ้นจากงาน

แน่นอนว่าการให้ข้อมูลที่ไม่ถูกต้องและการโฆษณาชวนเชื่อเป็นประเด็นสำคัญ และการไม่สามารถมีส่วนร่วมในการอภิปรายนโยบายที่มีเหตุผลได้เมื่อผู้คนไม่สามารถเห็นด้วยกับข้อเท็จจริงได้

อีกประเด็นหนึ่งคืออันตรายของการสร้างระบบการเมืองโดยมีเป้าหมายหลักคือเศรษฐกิจ เมื่อพิจารณาถึงความสามารถในการเริ่มต้นใหม่ มีใครบ้างที่จะสร้างระบบของรัฐบาลที่ปรับผลประโยชน์ทางการเงินในระยะสั้นของกลุ่มคนที่ร่ำรวยที่สุดเพียงไม่กี่คน? หรือกฎหมายของใครที่เป็นประโยชน์ต่อบรรษัทโดยที่ประชาชนต้องเสียค่าใช้จ่าย?

อีกประเด็นหนึ่งคือลัทธิทุนนิยม และว่ามันเกี่ยวพันกับประชาธิปไตยอย่างไร แม้ว่าระบบเศรษฐกิจแบบตลาดสมัยใหม่จะดูสมเหตุสมผลในยุคอุตสาหกรรม แต่ในยุคข้อมูลข่าวสารก็เริ่มที่จะถดถอยลง อะไรจะเกิดขึ้นหลังจากระบบทุนนิยม และมันส่งผลต่อวิธีการปกครองตนเองของเราอย่างไร?

มุมมองด้านบนแสดงถนนที่พลุกพล่านระหว่างอาคาร
ปัญญาประดิษฐ์อาจจะดีในการทำให้การจราจรคล่องตัว แต่การควบคุมนั้นดีหรือไม่? การถ่ายภาพBusà ช่วงเวลาผ่าน Wikimedia Commons
บทบาทของปัญญาประดิษฐ์?
ผู้เข้าร่วมจำนวนมากได้ตรวจสอบผลกระทบของเทคโนโลยี โดยเฉพาะปัญญาประดิษฐ์ เราพิจารณาว่าเราจะยอมมอบอำนาจให้กับ AI ได้อย่างสบายใจหรือไม่และเมื่อใด บางครั้งก็เป็นเรื่องง่าย ฉันดีใจที่ AI สามารถหาจังหวะเวลาที่เหมาะสมที่สุดของสัญญาณไฟจราจรเพื่อให้แน่ใจว่ารถจะสัญจรไปมาในเมืองได้อย่างราบรื่นที่สุด เมื่อไหร่เราจะพูดแบบเดียวกันเรื่องการกำหนดอัตราดอกเบี้ยได้ล่ะ? หรือการออกแบบนโยบายภาษี?

เราจะรู้สึกอย่างไรกับอุปกรณ์ AI ในกระเป๋าของเราที่โหวตในชื่อของเรา หลายพันครั้งต่อวัน โดยอิงจากการตั้งค่าที่อนุมานได้จากการกระทำของเรา หากระบบ AI สามารถกำหนดแนวทางแก้ไขนโยบายที่เหมาะสมที่สุดซึ่งสร้างสมดุลระหว่างความชอบของผู้มีสิทธิเลือกตั้งทุกคน การมีตัวแทนจะยังสมเหตุสมผลหรือไม่ บางทีเราควรลงคะแนนให้กับแนวคิดและเป้าหมายโดยตรงแทน และปล่อยให้รายละเอียดอยู่ที่คอมพิวเตอร์ ในทางกลับกัน การแก้ปัญหาทางเทคโนโลยีมักล้มเหลว

การเลือกตัวแทน
สเกลเป็นอีกธีมหนึ่ง ขนาดของรัฐบาลสมัยใหม่สะท้อนถึงเทคโนโลยี ณ เวลาที่ก่อตั้ง ประเทศในยุโรปและรัฐในอเมริกายุคแรกมีขนาดที่เจาะจง เพราะนั่นคือสิ่งที่ปกครองได้ในศตวรรษที่ 18 และ 19 รัฐบาลขนาดใหญ่ – สหรัฐอเมริกาโดยรวม, สหภาพยุโรป – สะท้อนให้เห็นถึงโลกที่การเดินทางและการสื่อสารทำได้ง่ายขึ้น ปัญหาที่เรามีในปัจจุบันโดยพื้นฐานแล้วมีทั้งในระดับท้องถิ่น ในระดับเมือง หรือระดับโลก แม้ว่าปัจจุบันจะได้รับการควบคุมในระดับรัฐ ภูมิภาค หรือระดับชาติก็ตาม ความไม่ตรงกันนี้รุนแรงมากเมื่อเราพยายามแก้ไขปัญหาระดับโลก ในอนาคต เรามีความต้องการหน่วยการเมืองขนาดเท่าฝรั่งเศสหรือเวอร์จิเนียจริงหรือ? หรือมันเป็นส่วนผสมของเครื่องชั่งที่เราต้องการจริงๆ ซึ่งเคลื่อนย้ายได้อย่างมีประสิทธิผลระหว่างระดับท้องถิ่นและระดับโลก?

สำหรับประชาธิปไตยรูปแบบอื่นๆ เราได้พูดคุยถึงเรื่องหนึ่งจากประวัติศาสตร์ และอีกเรื่องหนึ่งที่เกิดขึ้นได้ด้วยเทคโนโลยีในปัจจุบัน

การคัดแยกคือระบบการสุ่มเลือกเจ้าหน้าที่ทางการเมืองเพื่อพิจารณาประเด็นใดประเด็นหนึ่งโดยเฉพาะ ปัจจุบันเราใช้มันในการเลือกคณะลูกขุน แต่ทั้งชาวกรีกโบราณและบางเมืองในยุคเรอเนซองส์ของอิตาลีก็ใช้มันเพื่อเลือกเจ้าหน้าที่ทางการเมืองรายใหญ่ ปัจจุบัน หลายประเทศ – ส่วนใหญ่อยู่ในยุโรป – กำลังใช้การเรียงลำดับเพื่อการตัดสินใจเชิงนโยบายบางประการ เราอาจสุ่มเลือกผู้คนสองสามร้อยคนที่เป็นตัวแทนของประชากร เพื่อใช้เวลาสองสามสัปดาห์เพื่อรับฟังบรรยายสรุปจากผู้เชี่ยวชาญและโต้เถียงปัญหา จากนั้นจึงตัดสินใจเกี่ยวกับกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม งบประมาณ หรืออะไรก็ได้เกือบทุกอย่าง

ประชาธิปไตยแบบเหลวไม่มีผลต่อการเลือกตั้งโดยสิ้นเชิง ทุกคนมีสิทธิลงคะแนนเสียง และสามารถรักษาอำนาจในการลงคะแนนเสียงด้วยตนเองหรือมอบหมายให้บุคคลอื่นเป็นตัวแทนได้ ไม่มีการเลือกตั้งที่แน่นอน ทุกคนสามารถมอบหมายพร็อกซีใหม่ได้ตลอดเวลา และไม่มีเหตุผลที่จะต้องทำงานมอบหมายนี้ทั้งหมดหรือไม่ต้องทำอะไรเลย บางทีผู้รับมอบฉันทะอาจเชี่ยวชาญเป็นพิเศษ: คนกลุ่มหนึ่งมุ่งเน้นไปที่ประเด็นทางเศรษฐกิจ อีกกลุ่มหนึ่งเกี่ยวกับสุขภาพ และกลุ่มที่สามเกี่ยวกับการป้องกันประเทศ จากนั้นคนทั่วไปสามารถมอบหมายคะแนนเสียงให้กับผู้รับมอบฉันทะคนใดก็ตามที่ตรงกับความคิดเห็นของพวกเขาในแต่ละเรื่องมากที่สุด หรือก้าวไปข้างหน้าด้วยความคิดเห็นของตนเอง และเริ่มรวบรวมการสนับสนุนพร็อกซีจากบุคคลอื่น

หรือพูดอีกอย่างหนึ่ง ผมต้องการให้ผลประโยชน์ของแต่ละบุคคลสอดคล้องกับผลประโยชน์ของกลุ่มในทุกระดับ เราไม่เคยมีระบบการปกครองกับทรัพย์สินนั้นมาก่อน แม้แต่การรับประกันการคุ้มครองที่เท่าเทียมกันและสิทธิ์ในการแก้ไขครั้งแรกก็มีอยู่ในกรอบการแข่งขันที่ทำให้ผลประโยชน์ของบุคคลขัดแย้งกัน แต่ในยุคของความเสี่ยงที่มีอยู่ เช่น สภาพภูมิอากาศและเทคโนโลยีชีวภาพ และบางทีอาจจะเป็น AI การทำให้ผลประโยชน์สอดคล้องกันมีความสำคัญมากกว่าที่เคย

เวิร์คช็อปของเราไม่ได้ให้คำตอบใดๆ นั่นไม่ใช่ประเด็น วาทกรรมปัจจุบันของเราเต็มไปด้วยข้อเสนอแนะเกี่ยวกับวิธีการแก้ไขระบบการเมืองของเรา ผู้คนมักจะถกเถียงถึงการเปลี่ยนแปลงของวิทยาลัยการเลือกตั้ง หรือกระบวนการสร้างเขตลงคะแนนเสียง หรือการจำกัดวาระอยู่เป็นประจำ แต่สิ่งเหล่านี้เป็นการเปลี่ยนแปลงที่เพิ่มขึ้น

เป็นการยากที่จะหาคนที่คิดแบบหัวรุนแรง: มองให้ไกลกว่าขอบฟ้าเพื่อค้นหาสิ่งที่เป็นไปได้ในท้ายที่สุด และในขณะที่นวัตกรรมที่แท้จริงในการเมืองนั้นยากกว่านวัตกรรมในเทคโนโลยีมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากไม่มีการปฏิวัติที่รุนแรงที่บังคับให้เกิดการเปลี่ยนแปลง มันเป็นสิ่งที่เราในฐานะสายพันธุ์จะต้องทำให้เก่ง ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง
สมมติว่าคุณมีปัญหาที่คุณสนใจจริงๆ เช่น ภาษี การควบคุมอาวุธปืน หรือนโยบายสำคัญอื่นๆ คุณต้องการทำมากกว่าระบายบนโซเชียลมีเดียดังนั้นคุณจึงตัดสินใจเขียนอีเมล โทรออก หรือแม้แต่ร่างจดหมายถึงสมาชิกสภานิติบัญญัติของรัฐเพื่อแสดงความคิดเห็น

ในฐานะพลเมือง ฉันขอยกย่องความรู้สึกรับผิดชอบต่อพลเมืองและความเต็มใจที่จะแสดงความคิดเห็นของคุณ ในฐานะนักวิชาการฉันขอสนับสนุนความพยายามของคุณ เพราะสิ่งเหล่านี้เป็นผลสืบเนื่องมากกว่าที่หลายๆ คนจะตระหนัก

ฉันสอนการสื่อสารและนโยบายสาธารณะที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐมิชิแกน และศึกษาว่าการสื่อสารระหว่างผู้ร่างรัฐธรรมนูญกับฝ่ายนิติบัญญัติส่งผลต่อการตัดสินใจด้านนโยบายสาธารณะอย่างไร

ในการวิจัยครั้งก่อนของฉัน ฉันได้วิเคราะห์ความพยายามของกลุ่มพันธมิตรที่ทำงานเพื่อให้ประชาชนติดต่อกับผู้ร่างกฎหมายเพื่อสนับสนุนกฎหมายสำคัญในรัฐนิวแฮมป์เชียร์และมิชิแกน โดยได้รับอนุญาตจากพวกเขา ฉันทำการประเมินอย่างเข้มงวดเกี่ยวกับประเภทของผู้ติดต่อที่เป็นส่วนประกอบ ข้อความที่พวกเขาถ่ายทอด และพฤติกรรมของผู้ร่างกฎหมายทั้งก่อนและหลังได้รับการสื่อสารเหล่านั้น

ผลการวิจัยพบว่าการสื่อสารจากผู้มีสิทธิเลือกตั้งสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อวิธีการลงคะแนนเสียงของสมาชิกสภานิติบัญญัติ ตัวอย่างเช่น อีเมลจากผู้มีส่วนได้ส่วนเสียที่สนับสนุนให้ผู้กำหนดนโยบายสนับสนุนร่างกฎหมายสถานที่ทำงานปลอดบุหรี่ในรัฐนิวแฮมป์เชียร์เพิ่มการสนับสนุนสมาชิกสภานิติบัญญัติของรัฐในการลงคะแนนเสียงวิพากษ์วิจารณ์ประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมาก

แต่ผู้คนจำนวนมากไม่สนใจที่จะติดต่อกับเจ้าหน้าที่ที่ได้รับเลือกของตน เพราะคิดว่ามันไม่คุ้มที่ จะสื่อสารกับพวกเขา

ในสภาพแวดล้อมทางการเมืองที่มีการแบ่งขั้วในปัจจุบัน เป็นไปได้ไหมที่จะส่งผ่านไปยังผู้กำหนดนโยบายจากอีกด้านหนึ่ง?

อาคารหินแกรนิตขนาดใหญ่ 2 ชั้นที่มีโดมยอดทอง
เป็นไปได้ที่จะส่งต่อไปยังสมาชิกสภานิติบัญญัติที่ไม่เห็นด้วยกับคุณ ที่นี่ ทำเนียบรัฐนิวแฮมป์เชียร์ AP Photo/Holly Ramer, ไฟล์
การลดความคิดเห็นของฝ่ายตรงข้าม
งานบางชิ้น รวมทั้งงานของฉันเองที่กล่าวถึงข้างต้น ชี้ให้เห็นว่าผู้กำหนดนโยบายตอบสนองต่อการสื่อสารจากสาธารณะ แต่การวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าผู้กำหนดนโยบายมีส่วนร่วมในสิ่งที่เรียกว่าการให้เหตุผลแบบลำเอียง โดยตัดการสื่อสารจากผู้มีส่วนได้ส่วนเสียที่ไม่มีความคิดเห็นเหมือนกับนโยบายของตน

ตัวอย่างเช่น นักรัฐศาสตร์Daniel Butler และ Adam Dynesขอให้ผู้กำหนดนโยบายของรัฐและท้องถิ่นในการสำรวจออนไลน์สองครั้งเพื่อประเมินการสื่อสารเชิงสมมุติจากผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย ผู้กำหนดนโยบายได้รับการสุ่มให้ประเมินจดหมายที่สนับสนุนหรือคัดค้านนโยบายที่มีการโต้เถียง จากนั้นจึงจัดอันดับจดหมายของผู้เขียนสมมุติตามลักษณะต่างๆ

ผู้เขียนพบว่าผู้กำหนดนโยบายให้คะแนนองค์ประกอบสมมุติที่ไม่เห็นด้วยกับพวกเขาว่ามีความรู้น้อยเกี่ยวกับหัวข้อนี้ การลดจำนวนผู้มีสิทธิเลือกตั้งที่ไม่เห็นด้วยกับนโยบายนี้สามารถอธิบายได้ว่าทำไมผู้กำหนดนโยบายจึงมีแนวโน้มที่จะมีอคติ ต่อการรับรู้ความคิดเห็นของประชาชนโดยเชื่อว่าทัศนคติของประชาชนสอดคล้องกับจุดยืนของตนเองมากกว่าที่การสำรวจความคิดเห็นแนะนำ

มีวิธีป้องกันไม่ให้ฝ่ายนิติบัญญัติตัดมุมมองของผู้มีสิทธิเลือกตั้งออกไปหรือไม่?

ทำวิจัยของคุณ
ในการทำงานเมื่อเร็วๆ นี้กับนักวิชาการด้านการสื่อสารทางการเมืองฮิลลารี ชูลมานและดัสติน คาร์นาฮานฉันพยายามที่จะพัฒนากลยุทธ์เพื่อจำกัดการลดทอนความคิดเห็นของผู้มีส่วนได้เสียของผู้กำหนดนโยบาย

เราขอให้กลุ่มตัวอย่างระดับชาติของผู้กำหนดนโยบายท้องถิ่นที่ได้รับการเลือกตั้ง – หนึ่งในนั้นคือสมาชิกสภาเทศบาลเมือง – ประเมินนักเขียนอีเมลสมมุติที่ได้รับการสุ่มมอบหมายให้แสดงการสนับสนุนหรือคัดค้านการเพิ่มค่าแรงขั้นต่ำ การสำรวจนี้จัดทำโดยCivic Pulseซึ่งเชี่ยวชาญด้านตัวอย่างเจ้าหน้าที่ที่ได้รับการเลือกตั้ง

การศึกษานี้คล้ายคลึงกับการศึกษาของบัตเลอร์และไดนส์ที่อธิบายไว้ข้างต้น แต่เราเพิ่มเงื่อนไขแบบสุ่มสองเงื่อนไข – สิ่งที่เราเรียกว่าเงื่อนไข “อ่าน” ซึ่งผู้เขียนแสดงว่า “อ่านมากเกี่ยวกับ” หัวข้อนั้น โดยไม่มีรายละเอียดเฉพาะใดๆ หรือเงื่อนไข “อ้างอิง” ที่ผู้เขียนสรุปและอ้างอิง การศึกษาสนับสนุนตำแหน่งของตน

จากการวิจัยเกี่ยวกับการให้เหตุผลแบบเอนเอียงเราคาดการณ์ว่าการให้หลักฐานที่ชัดเจนว่าผู้มีส่วนได้ส่วนเสียมีความรู้เกี่ยวกับประเด็นนี้ จะช่วยป้องกันการลดทอนความคิดเห็นของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียอย่างมีอคติ

ผู้กำหนดนโยบายในการศึกษาของเราถูกขอให้ประเมินว่าพวกเขาคิดว่าผู้มีส่วนได้ส่วนเสียเข้าใจประเด็นนี้ เป็นตัวแทนของชุมชน มีความจริงใจและยึดถือจุดยืนของตนอย่างเข้มแข็งมากน้อยเพียงใด และพวกเขาคิดว่าการสื่อสารเป็นเพียงรูปแบบจดหมายมากกว่าองค์ประกอบหรือไม่ การสื่อสารที่ริเริ่ม – และดังนั้นจึงมีแนวโน้มว่าจะถูกตัดออกมากกว่า

นักวิทยาศาสตร์ใช้แบบจำลองสัตว์เป็นทางเลือกแทนการทดสอบเนื้อเยื่อและเซลล์ของมนุษย์มานานหลายทศวรรษ แต่ไม่ใช่แค่สิ่งมีชีวิตใดๆ เท่านั้นที่สามารถจำลองพฤติกรรมของเซลล์ของมนุษย์ได้อย่างเพียงพอ นักวิจัยพิจารณาว่าสิ่งมีชีวิตสามารถเจริญเติบโตได้เร็วแค่ไหน มีลูกหลานได้กี่ตัว และสามารถสืบพันธุ์ได้บ่อยเพียงใด เมื่อศึกษาพันธุศาสตร์และชีววิทยาพัฒนาการ หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดที่ควรพิจารณาคือยีนของสิ่งมีชีวิตจำลองมีความคล้ายคลึงกับยีนของมนุษย์เพียงใด

แม้ว่ามนุษย์และปลาจะดูแตกต่างกันมาก แต่ปลาเซบีริชก็ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบที่ดีเยี่ยมสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาการสร้างเม็ดเลือดหรือการพัฒนาเซลล์เม็ดเลือด

ในห้องปฏิบัติการEspínที่มหาวิทยาลัยรัฐไอโอวาเราศึกษาระยะแรกของการพัฒนาเลือด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเกิดเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือด ซึ่งเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน เรามุ่งเน้นไปที่ชุดของยีนเฉพาะที่มีบทบาทสำคัญ แต่ค่อนข้างเข้าใจยากในวิถีทางโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้ แม้ว่าเราต้องการที่จะเข้าใจว่ายีนเหล่านี้ทำงานอย่างไรในบริบทของการพัฒนาเลือดของมนุษย์ แต่การทดสอบตัวอ่อนของมนุษย์นั้นเป็นไปไม่ได้ตามหลักจริยธรรมอย่างเห็นได้ชัด เพื่อหลีกเลี่ยงความท้าทายเหล่านี้ เราใช้เซบีริชแทน

นักวิทยาศาสตร์กำลังถือตู้ปลาขนาดเล็กในตู้ปลาที่มีปลาเซบีฟิชอยู่เต็มทางเดินที่มีแสงสีม่วงแดง
สถาบันสุขภาพเด็กและการพัฒนามนุษย์แห่งชาติเป็นที่ตั้งของศูนย์ปลาเซบีฟิชที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา แต่ละถังบรรจุปลาเซเบริชมีชีวิตที่ใช้ในการวิจัย เออร์เนสโต เดล อากีลาที่ 3/NHGRI ผ่าน Flickr
ปลาม้าลายเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบ
ปลาม้าลายมีลักษณะหลายอย่างที่ทำให้พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบที่ยอดเยี่ยม

ประการแรก ปลาเซบีฟิชเพศเมียหนึ่งตัวสามารถผลิตตัวอ่อนได้หลายร้อยตัวต่อสัปดาห์ นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์ เนื่องจากการมีจำนวนตัวอย่างที่มากขึ้นจะช่วยเพิ่มความแม่นยำของข้อมูลที่เก็บรวบรวมในการทดลอง

เอ็มบริโอของปลาม้าลายก็สามารถพัฒนาได้เร็วเช่นกัน การพัฒนาหนึ่งวันในเซบีริชเทียบเท่ากับการพัฒนาของมนุษย์ประมาณ 90 วัน ซึ่งหมายความว่านักวิจัยสามารถประหยัดเวลาและสังเกตขั้นตอนการพัฒนาต่างๆ ได้เร็วกว่าสิ่งมีชีวิตอื่นๆ มาก

วิดีโอไทม์แลปส์นี้แสดงพัฒนาการของปลาเซบีริชในช่วง 22 ชั่วโมงแรกหลังการปฏิสนธิ โดยมีหลอดเลือดที่มีป้ายกำกับเป็นสีเขียว เลือดได้ก่อตัวขึ้นแล้วในขั้นตอนของการพัฒนานี้
คุณสมบัติที่มีประโยชน์อีกประการหนึ่งของเซบีริชคือพวกมันจะโปร่งแสงในช่วงแรกของการพัฒนา ทันทีที่เอ็มบริโอได้รับการปฏิสนธิ นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตการก่อตัวของเซลล์และเนื้อเยื่อ และเห็นผลของการเปลี่ยนแปลงยีนต่างๆ ได้อย่างชัดเจน

บางทีคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของเซบีริชสำหรับนักวิทยาศาสตร์ก็คือการสร้างพันธุกรรม ประมาณ70% ของยีนเซบีริชมีความคล้ายคลึงกันในคน ช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษาว่ายีนบางชนิดทำงานอย่างไร

ศึกษาความผิดปกติของเลือดกับเซบีฟิช
นอกเหนือจากการแบ่งปันยีนในเปอร์เซ็นต์ที่มีนัยสำคัญกับผู้คนแล้ว เซบีริชยังมีประโยชน์อย่างยิ่งในการวิจัย การพัฒนาเลือดเพราะพวกมันผลิตเซลล์เม็ดเลือดประเภทเดียวกัน เช่นเดียวกับคน ปลาเซเบริชมีเซลล์ประเภทอีรีทรอยด์ลิมฟอยด์และไมอีลอยด์ ที่มีหน้าที่หลายอย่างในร่างกาย เช่น การ ไหล เวียนของออกซิเจน และควบคุมการอักเสบและภูมิคุ้มกัน เซลล์เม็ดเลือดที่สมบูรณ์นั้นได้มาจากเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือด ดังนั้น การศึกษาว่าสเต็มเซลล์เหล่านี้ถูกสร้างขึ้นมาอย่างไรจะช่วยในการพัฒนาการรักษาความผิดปกติของเลือดจำนวนมากที่ต้องอาศัยการบำบัดด้วยสเต็มเซลล์ในเลือด เช่น มะเร็งเม็ดเลือดขาว มะเร็งต่อมน้ำเหลือง และโรคโลหิตจาง

ห้องทดลองเช่นเราใช้เซบีฟิชเพื่อศึกษาว่าเส้นทางการส่งสัญญาณของเซลล์ที่เฉพาะเจาะจงมีส่วนช่วยในการเกิด การพัฒนา และการสุกเต็มที่ของเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดเหล่านี้อย่างไร ความรู้นี้ให้บริบทเกี่ยวกับวิธีการทำงานและการสื่อสารของเซลล์ที่แข็งแรง เนื่องจากเซลล์ต้องอาศัยสัญญาณจากเซลล์อื่นเพื่อทราบว่ายีนใดที่พวกเขาจำเป็นต้องเปิดใช้งานเพื่อสร้างโปรตีนและโมเลกุลที่เฉพาะเจาะจง

ตัวอย่างเช่น ก่อนหน้านี้เราได้แสดงให้เห็นว่าเส้นทางการส่งสัญญาณการอักเสบมีความจำเป็นสำหรับเซบีริชอย่างไรในการพัฒนาเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่ผลิตเซลล์เม็ดเลือดหลายชนิด อย่างเหมาะสม ขณะนี้เรากำลังสำรวจว่าวิถีทางการอักเสบเหล่านี้ผลิตเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดของมนุษย์ได้อย่างไร แม้ว่าเซลล์ส่วนใหญ่จะรับสัญญาณบางอย่างที่กระตุ้นให้พวกมันแสดงยีนบางอย่าง แต่สเต็มเซลล์ก็สามารถพัฒนาเป็นเซลล์หลายประเภทในสิ่งมีชีวิตได้ เซลล์ต้นกำเนิดไม่มีการแบ่งแยกความแตกต่าง หมายความว่าเซลล์เหล่านี้ไม่ได้จำกัดเพียงการแสดงออกหรือติดตามเฉพาะบางส่วนของ DNA เหมือนเซลล์ที่เติบโตเต็มที่และมีความแตกต่างกัน

ภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ของเซลล์เม็ดเลือดที่ไหลผ่านหลอดเลือดบนไข่แดงของเอ็มบริโอเซบีริช
ภาพนี้แสดงเซลล์เม็ดเลือด (สีม่วงแดง) ในหลอดเลือด (สีเหลือง) บนไข่แดงของตัวอ่อนปลาเซบีริชอายุ 2 วัน ซึ่งมีขนาดประมาณเมล็ดข้าว Daniel Castranova/สถาบันสุขภาพเด็กและการพัฒนามนุษย์แห่งชาติ, NIH ผ่าน Flickr
สำหรับผู้ป่วยที่มีความผิดปกติเกี่ยวกับเลือด เช่น มะเร็งเม็ดเลือดขาว ทางเลือกการรักษาในปัจจุบันมีจำกัด การปลูกถ่ายไขกระดูกเป็นหนึ่งในทางเลือกเหล่านี้ แต่มีปัญหาการขาดแคลนผู้บริจาคที่ตรงกัน และขั้นตอนนี้อาจมีความเสี่ยงเนื่องจากโรคที่เกิดจากการปลูกถ่ายเมื่อเทียบกับโฮสต์ซึ่งเซลล์ภูมิคุ้มกันที่แข็งแรงของผู้บริจาคจะโจมตีเซลล์ร่างกายของผู้รับ

วิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้คือการใช้สเต็มเซลล์ชนิดพิเศษที่เรียกว่าสเต็มเซลล์แบบเหนี่ยวนำให้เกิดพลูริโพเทนต์ ในการสร้างเซลล์เหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ใช้ชุดโปรตีนพิเศษที่เรียกว่าปัจจัยยามานากะ เพื่อเปิดยีนจำเพาะที่จะเปลี่ยนเซลล์ที่เติบโตเต็มที่และมีความแตกต่างให้กลายเป็นเซลล์ที่ยังไม่เจริญเต็มที่และไม่มีความแตกต่าง จากจุดนี้ เซลล์สามารถถูกจัดการเพื่อแสดงยีนบางอย่างในเวลาที่กำหนด โดยบอกว่าส่วนใดของ DNA ที่จะอ่านหรือสัญญาณใดที่จะติดตาม

อย่างไรก็ตาม เพื่อควบคุมเซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้อย่างเหมาะสม นักวิจัยจำเป็นต้องมีความเข้าใจที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นเกี่ยวกับสัญญาณระดับโมเลกุลที่เกี่ยวข้อง และวิธีที่สัญญาณเหล่านี้มีส่วนช่วยในการพัฒนาเลือดในระยะเริ่มต้น เพื่อลดช่องว่างเหล่านี้ ห้องแล็บเช่นเราอาศัยเซบาฟิชเพื่อทดสอบทฤษฎีเกี่ยวกับบทบาทของยีนและโปรตีนบางชนิดในการพัฒนา

สิ่งมีชีวิตจำลอง เช่น ปลาเซบีริชคือสิ่งที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใกล้การแก้ปัญหาในโลกแห่งความเป็นจริงได้เพียงก้าวเดียวทุกวัน มนุษย์ได้ปรับโครงสร้างพื้นที่ครึ่งหนึ่งของโลกใหม่เพื่อปลูกพืชผลหลักเพียงแปดชนิด ได้แก่ ข้าวโพด (ข้าวโพด) ถั่วเหลือง ข้าวสาลี ข้าว มันสำปะหลัง ข้าวฟ่าง มันเทศ และมันเทศ พวกเขาคิดเป็นแคลอรี่ส่วนใหญ่ที่ผู้คนทั่วโลกบริโภค เมื่อประชากร โลกเพิ่มขึ้น ก็มีความกดดันที่จะต้องขยายการผลิตเพิ่มเติม

ผู้เชี่ยวชาญหลายคนแย้งว่าการขยายการเกษตรเชิงอุตสาหกรรมสมัยใหม่ออกไปอีก ซึ่งต้องใช้ปุ๋ยสังเคราะห์ ยาฆ่าแมลง ที่เป็นสารเคมี และเมล็ดพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูงไม่ใช่วิธีที่ถูกต้องในการเลี้ยงประชากรโลกที่กำลังเติบโต ในมุมมองของพวกเขา วิธีการนี้ไม่ยั่งยืนในระบบนิเวศหรือทางเศรษฐกิจและเกษตรกรและนักวิทยาศาสตร์ก็รู้สึกติดอยู่ภายในระบบนี้ เช่นกัน

วิวัฒนาการของข้าวโพดไปสู่สินค้าโภคภัณฑ์ระดับโลกแสดงให้เห็นว่าเกษตรกรรมเชิงอุตสาหกรรมได้เปลี่ยนแปลงการทำฟาร์มไปอย่างไร
สังคมจะพัฒนาระบบอาหารที่ตรงกับความต้องการของพวกเขาและยังดีต่อสุขภาพและมีความหลากหลายได้อย่างไร? เป็นการยากที่จะขยายขนาดวิธีการทางเลือก เช่น การทำเกษตรอินทรีย์ ให้กว้างไกลพอๆ กับการเกษตรเชิงอุตสาหกรรม

ในการศึกษาล่าสุด เราพิจารณาปัญหานี้จากมุมมองของเราในฐานะ นัก วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และนักวิทยาศาสตร์ด้านพืชผล เราและเพื่อนร่วมงานของเราBryan Runck , Adam Streed , Diane R. WangและPatrick M. Ewingเสนอวิธีคิดใหม่ว่าระบบการเกษตรได้รับการออกแบบและใช้งานอย่างไรโดยใช้แนวคิดหลักจากวิทยาการคอมพิวเตอร์ – นามธรรม – ที่สรุปข้อมูลและแนวคิดและจัดระเบียบพวกมัน ด้วยการคำนวณทำให้เราสามารถวิเคราะห์และดำเนินการได้โดยไม่ต้องตรวจสอบรายละเอียดภายในอย่างต่อเนื่อง

ผลผลิตใหญ่ ผลกระทบใหญ่
เกษตรกรรมสมัยใหม่ทวีความรุนแรงมากขึ้นในช่วงไม่กี่ทศวรรษในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ซึ่งเป็นเพียงชั่วพริบตาในประวัติศาสตร์ของมนุษย์ การปรับปรุงเทคโนโลยีเป็นแนวทาง ซึ่งรวมถึงการพัฒนาปุ๋ยสังเคราะห์และวิธีการทางสถิติที่ปรับปรุงการปรับปรุงพันธุ์พืช

ความก้าวหน้าเหล่านี้ทำให้ฟาร์มสามารถผลิตอาหารในปริมาณที่มากขึ้นได้ แต่ต้องสูญเสียสิ่งแวดล้อมไปด้วย เกษตรกรรมขนาดใหญ่ได้ช่วยผลักดันให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทะเลสาบและอ่าวที่ปนเปื้อนด้วยสารอาหารที่ไหลบ่าและทำให้การสูญเสียสายพันธุ์ต่างๆ เร็วขึ้นด้วยการเปลี่ยนภูมิทัศน์ทางธรรมชาติให้เป็นพื้นที่เพาะปลูกเชิงเดี่ยว

เกษตรกรและนักวิจัยด้านการเกษตรในสหรัฐฯ จำนวนมากต้องการปลูกพืชผลให้กว้างขึ้นและใช้วิธีการทำฟาร์มที่ยั่งยืนมากขึ้น แต่มันยากสำหรับพวกเขาที่จะทราบว่าระบบใหม่ใดที่จะทำงานได้ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง ระบบการเกษตรที่มีผลกระทบต่ำมักต้องใช้ความรู้ในท้องถิ่นอย่างลึกซึ้ง รวมถึงความเข้าใจในสารานุกรมเกี่ยวกับพืช การสร้างแบบจำลองสภาพอากาศและสภาพภูมิอากาศ ธรณีวิทยา และอื่นๆ

นั่นคือที่มาของแนวทางใหม่ของเรา

ทุ่งถั่วเหลืองที่เก็บเกี่ยวได้ครึ่งหนึ่งทอดยาวไปจนสุดขอบฟ้า
เกษตรกรรมเชิงเดี่ยว เช่นเดียวกับไร่ถั่วเหลืองไอโอวาที่แสดงระหว่างการเก็บเกี่ยว ส่งผลให้ผึ้งและแมลงผสมเกสรอื่นๆ ลดลงโดยการลดแหล่งอาหารของพวกมัน รูปภาพโจ Raedle / Getty
ฟาร์มเป็นพื้นที่ของรัฐ
เมื่อนัก วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์คิดถึงปัญหาที่ซับซ้อน พวกเขามักจะใช้แนวคิดที่เรียกว่าพื้นที่รัฐ วิธีการนี้ในทางคณิตศาสตร์แสดงถึงวิธีที่เป็นไปได้ทั้งหมดซึ่งสามารถกำหนดค่าระบบได้ การเคลื่อนผ่านพื้นที่นี้ต้องอาศัยการตัดสินใจ และตัวเลือกเหล่านั้นจะเปลี่ยนสถานะของระบบ ให้ดีขึ้นหรือแย่ลง

ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาเกมหมากรุกที่มีกระดานหนึ่งตัวและมีผู้เล่นสองคน การกำหนดค่าของบอร์ดแต่ละครั้งถือเป็นสถานะเดียวของเกม เมื่อผู้เล่นทำการเคลื่อนไหว เกมจะเปลี่ยนไปสู่สถานะอื่น

เกมทั้งหมดสามารถอธิบายได้ด้วย “พื้นที่สถานะ” – สถานะที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่เกมอาจเกิดขึ้นผ่านการเคลื่อนไหวที่ถูกต้องที่ผู้เล่นทำ ในระหว่างเกม ผู้เล่นแต่ละคนจะค้นหารัฐที่ดีกว่าสำหรับพวกเขา

เราสามารถมองระบบเกษตรกรรมเป็นพื้นที่ของรัฐในระบบนิเวศเฉพาะได้ ฟาร์มและรูปแบบของพันธุ์พืช ณ เวลาใดๆ เป็นตัวแทนของรัฐหนึ่งในพื้นที่รัฐนั้น ชาวนากำลังค้นหารัฐที่ดีกว่าและพยายามหลีกเลี่ยงรัฐที่ไม่ดี

ทั้งมนุษย์และธรรมชาติเปลี่ยนฟาร์มจากรัฐหนึ่งไปอีกรัฐหนึ่ง ในแต่ละวัน ชาวนาอาจทำสิ่งต่าง ๆ มากมายบนที่ดิน เช่น การไถพรวน การปลูก การกำจัดวัชพืช การเก็บเกี่ยว หรือการใส่ปุ๋ย ธรรมชาติทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสภาวะเล็กๆ น้อยๆ เช่น การเจริญเติบโตของพืชและฝนตก และการเปลี่ยนแปลงในสภาวะที่น่าทึ่งยิ่งกว่ามากในช่วงที่เกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติ เช่น น้ำท่วมหรือไฟป่า

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังเปลี่ยนแปลงโซนที่สามารถปลูกพืชสำคัญ เช่น ข้าวโพดและข้าวสาลี ส่งผลให้ผลผลิตในบางกรณีลดลงและเพิ่มผลผลิตในส่วนอื่นๆ
ค้นหาการทำงานร่วมกัน
การมองระบบเกษตรกรรมเป็นพื้นที่ของรัฐทำให้มีความเป็นไปได้ในการขยายทางเลือกให้กับเกษตรกร นอกเหนือจากทางเลือกที่จำกัดของระบบเกษตรกรรมในปัจจุบัน

เกษตรกรแต่ละรายไม่มีเวลาหรือความสามารถในการลองผิดลองถูกมานานหลายปีบนที่ดินของตน แต่ระบบคอมพิวเตอร์สามารถดึงความรู้ทางการเกษตรจากสภาพแวดล้อมและโรงเรียนแห่งความคิดที่แตกต่างกันมาเล่นเกมหมากรุกเชิงเปรียบเทียบกับธรรมชาติที่ช่วยให้เกษตรกรระบุทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับที่ดินของตน

เกษตรกรรมแบบเดิมจำกัดให้เกษตรกรสามารถเลือกพันธุ์พืช วิธีการทำฟาร์ม และปัจจัยการผลิตได้เพียงไม่กี่ประเภท กรอบการทำงานของเราทำให้สามารถพิจารณากลยุทธ์ระดับสูงกว่าได้ เช่น การปลูกพืชหลายชนิดร่วมกัน หรือค้นหาเทคนิคการจัดการที่เหมาะสมที่สุดกับที่ดินแต่ละผืน ผู้ใช้สามารถค้นหาพื้นที่ของรัฐเพื่อพิจารณาว่าวิธีการ สายพันธุ์ และสถานที่ใดผสมผสานกันที่สามารถบรรลุเป้าหมายเหล่านั้นได้

ตัวอย่างเช่น หากนักวิทยาศาสตร์ต้องการทดสอบการปลูกพืชหมุนเวียน 5 ครั้ง โดยเพิ่มลำดับการวางแผนของพืชผลในแปลงเดียวกัน โดยในแต่ละปีจะมีการปลูกพืช 7 ชนิด ซึ่งแสดงถึงศักยภาพในการหมุน 721 ครั้ง แนวทางของเราสามารถใช้ข้อมูลจากการวิจัยทางนิเวศวิทยาในระยะยาวเพื่อช่วยค้นหาระบบที่มีศักยภาพดีที่สุดในการทดสอบ

พื้นที่หนึ่งที่เราเห็นศักยภาพที่ดีคือ การปลูกพืช สลับกันโดยปลูกพืชต่างๆ ผสมกันหรือปลูกใกล้กัน เป็นที่ทราบกันดีว่าพืชหลายชนิดรวมกันหลายชนิดสามารถเจริญเติบโตได้ดีด้วยกัน โดยพืชแต่ละชนิดก็ช่วยเหลือพืชชนิดอื่นไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง

ตัวอย่างที่คุ้นเคยที่สุดคือ “พี่น้อง สามคน” ได้แก่ ข้าวโพด สควอช และถั่ว ซึ่งพัฒนาโดยเกษตรกรพื้นเมืองในอเมริกา ก้านข้าวโพดทำหน้าที่เป็นโครงสร้างบังตาสำหรับปีนเถาถั่ว ในขณะที่ใบสควอชให้ร่มเงาพื้น ทำให้ชุ่มชื้นและป้องกันไม่ให้วัชพืชงอก แบคทีเรียบนรากของต้นถั่วจะให้ไนโตรเจนซึ่งเป็นสารอาหารที่จำเป็นแก่พืชทั้งสามชนิด

วัฒนธรรมตลอดประวัติศาสตร์ของมนุษย์มีระบบการปลูกพืชสลับกันที่ตนชื่นชอบและทำงานร่วมกันคล้ายกัน เช่นขมิ้นกับมะม่วงหรือลูกเดือย ถั่วพุ่มและซิซิฟัส หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าอินทผลัมแดง และงานใหม่เกี่ยวกับเกษตรโวลตาอิกแสดงให้เห็นว่าการรวมแผงโซลาร์เซลล์เข้ากับการทำฟาร์มสามารถทำงานได้ดีอย่างน่าประหลาดใจ แผงบางส่วนบังพืชผลที่เติบโตอยู่ข้างใต้ และเกษตรกรก็มีรายได้พิเศษจากการผลิตพลังงานทดแทนบนที่ดินของพวกเขา

การสร้างแบบจำลองกลยุทธ์ฟาร์มทางเลือก
เรากำลังดำเนินการเปลี่ยนกรอบงานของเราให้เป็นซอฟต์แวร์ที่ผู้คนสามารถใช้จำลองการเกษตรเป็นพื้นที่ของรัฐได้ เป้าหมายคือเพื่อให้ผู้ใช้สามารถพิจารณาการออกแบบทางเลือกอื่น ๆ ตามสัญชาตญาณของพวกเขา ลดการลองผิดลองถูกที่มีค่าใช้จ่ายสูงซึ่งจำเป็นต้องใช้ในการทดสอบแนวคิดใหม่ ๆ ในการทำฟาร์มให้เหลือน้อยที่สุด

แนวทางในปัจจุบันส่วนใหญ่เป็นแบบจำลองและดำเนินการปรับปรุงระบบการเกษตรที่มีอยู่และมักไม่ยั่งยืน กรอบการทำงานของเราช่วยให้สามารถค้นพบระบบการเกษตรใหม่ๆ และเพิ่มประสิทธิภาพภายในระบบใหม่เหล่านั้น

ผู้ใช้ยังสามารถระบุวัตถุประสงค์ของตนให้กับตัวแทนที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์ ซึ่งสามารถค้นหาพื้นที่สถานะของฟาร์มได้ เช่นเดียวกับที่อาจค้นหาพื้นที่สถานะของกระดานหมากรุกเพื่อเลือกท่าที่ชนะ

สังคมยุคใหม่สามารถเข้าถึงพันธุ์พืชได้มากขึ้นและมีข้อมูลมากขึ้นว่าพันธุ์พืชและสภาพแวดล้อมมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรมากกว่าเมื่อศตวรรษก่อน ในมุมมองของเรา ระบบเกษตรกรรมไม่เพียงพอที่จะใช้ประโยชน์จากความรู้ทั้งหมดนั้น การผสมผสานทางคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันสามารถช่วยทำให้การเกษตรมีประสิทธิผล ดีต่อสุขภาพ และยั่งยืนมากขึ้นในโลกที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เทคโนโลยีประสาทซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่โต้ตอบโดยตรงกับสมองหรือระบบประสาท ครั้งหนึ่งเคยถูกมองว่าเป็นเพียงนิยายวิทยาศาสตร์ ไม่อีกแล้ว.

บริษัทหลายแห่งกำลังพยายามพัฒนาอินเทอร์เฟซระหว่างสมองและคอมพิวเตอร์หรือ BCIโดยหวังว่าจะช่วยเหลือผู้ป่วยที่เป็นอัมพาตขั้นรุนแรงหรือความผิดปกติทางระบบประสาทอื่นๆ ตัวอย่างเช่น บริษัท Neuralink ของผู้ประกอบการ Elon Musk เพิ่งได้รับการอนุมัติจากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาให้เริ่มการทดสอบมนุษย์สำหรับการปลูกถ่ายสมองขนาดเล็กที่สามารถสื่อสารกับคอมพิวเตอร์ได้ นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีทางประสาทที่รุกรานน้อยกว่าเช่น ชุดหูฟัง EEGที่ตรวจจับกิจกรรมทางไฟฟ้าภายในสมองของผู้สวมใส่ครอบคลุมการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่ความบันเทิงและสุขภาพไปจนถึงการศึกษาและสถานที่ทำงาน

การวิจัยและสิทธิบัตรด้านเทคโนโลยีประสาทได้เพิ่มสูงขึ้นอย่างน้อยยี่สิบเท่าในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมาตามรายงานของสหประชาชาติและอุปกรณ์ต่างๆ ก็มีประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างเช่น BCI รุ่นใหม่มีศักยภาพในการรวบรวมข้อมูลสมองและระบบประสาทได้โดยตรงมากขึ้น มีความละเอียดสูงกว่า ในปริมาณที่มากขึ้น และในรูปแบบที่แพร่หลายมากขึ้น

อย่างไรก็ตาม การปรับปรุงเหล่านี้ยังทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับความเป็นส่วนตัวทางจิตและความเป็นอิสระของมนุษย์ ซึ่งเป็นคำถามที่ฉันนึกถึงในการวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบทางจริยธรรมและสังคมของวิทยาศาสตร์สมองและวิศวกรรมประสาท ใครเป็นเจ้าของข้อมูลที่สร้างขึ้น และใครควรมีสิทธิ์เข้าถึง อุปกรณ์ประเภทนี้อาจคุกคามความสามารถของบุคคลในการตัดสินใจอย่างอิสระหรือไม่?

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2566 หน่วยงานวิทยาศาสตร์และวัฒนธรรมแห่งสหประชาชาติได้จัดการประชุมเกี่ยวกับจริยธรรมของประสาทเทคโนโลยีโดยเรียกร้องให้มีกรอบการทำงานในการปกป้องสิทธิมนุษยชน นักวิจารณ์บางคนถึงกับแย้งว่าสังคมควรยอมรับสิทธิมนุษยชนประเภทใหม่ “ สิทธิทางประสาท ” ในปี 2021 ชิลีกลายเป็นประเทศแรกที่มีรัฐธรรมนูญกล่าวถึงข้อกังวลเกี่ยวกับเทคโนโลยีประสาท

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีประสาททำให้เกิดความกังวลเรื่องความเป็นส่วนตัวที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม ฉันเชื่อว่าการอภิปรายเหล่านี้สามารถมองข้ามภัยคุกคามขั้นพื้นฐานต่อความเป็นส่วนตัวได้

เหลือบมองภายใน
ความกังวลเกี่ยวกับเทคโนโลยีประสาทและความเป็นส่วนตัวมุ่งเน้นไปที่แนวคิดที่ว่าผู้สังเกตการณ์สามารถ “อ่าน” ความคิดและความรู้สึกของบุคคลได้จากการบันทึกการทำงานของสมองเท่านั้น

เป็นความจริงที่ว่าเทคโนโลยีทางประสาทบางชนิดสามารถบันทึกการทำงานของสมองได้อย่างจำเพาะเจาะจง ตัวอย่างเช่น การพัฒนาอาร์เรย์อิเล็กโทรดความหนาแน่นสูงที่ช่วยให้สามารถบันทึกที่มีความละเอียดสูงจากหลายส่วนของสมอง

มีคนยืนอยู่นอกกรอบปรับจอภาพเรืองแสงที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์
Paradromics ซึ่งเป็นบริษัทในออสติน กำลังพัฒนาอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์สมองเพื่อช่วยในการสื่อสารแก่ผู้ป่วยที่มีความพิการและไม่ใช้คำพูด จูเลีย โรบินสัน จาก The Washington Post ผ่าน Getty Images
นักวิจัยสามารถอนุมานเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางจิตและตีความพฤติกรรมโดยอาศัยข้อมูลประเภทนี้ อย่างไรก็ตาม การ “อ่าน” กิจกรรมของสมองที่บันทึกไว้นั้นไม่ได้ตรงไปตรงมา ข้อมูลได้ผ่านตัวกรองและอัลกอริธึมก่อนที่ดวงตามนุษย์จะได้รับผลลัพธ์

เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนเหล่านี้ เพื่อนร่วมงานของฉันDaniel Susserและฉันจึงได้เขียนบทความล่าสุดในAmerican Journal of Bioethics – Neuroscienceโดยถามว่าความกังวลเกี่ยวกับความเป็นส่วนตัวทางจิตอาจหายไปหรือไม่

แม้ว่าเทคโนโลยีทางระบบประสาทจะทำให้เกิดข้อกังวลด้านความเป็นส่วนตัวอย่างมีนัยสำคัญ แต่เรายืนยันว่าความเสี่ยงนั้นคล้ายคลึงกับความเสี่ยงสำหรับเทคโนโลยีการรวบรวมข้อมูลที่คุ้นเคยมากกว่า เช่นการเฝ้าระวังทางออนไลน์ ทุกวัน ซึ่งเป็นแบบที่คนส่วนใหญ่ประสบผ่านอินเทอร์เน็ตเบราว์เซอร์และโฆษณา หรืออุปกรณ์สวมใส่ได้ แม้แต่ประวัติเบราว์เซอร์บนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลก็สามารถเปิดเผยข้อมูลที่ละเอียดอ่อนสูงได้

นอกจากนี้ ควรจำไว้ว่าสิ่งสำคัญของการเป็นมนุษย์คือการอนุมานถึงพฤติกรรม ความคิด และความรู้สึกของผู้อื่นมาโดยตลอด กิจกรรมของสมองเพียงอย่างเดียวไม่ได้บอกเรื่องราวทั้งหมด จำเป็นต้องมีมาตรการด้านพฤติกรรมหรือสรีรวิทยาอื่นๆ เพื่อเปิดเผยข้อมูลประเภทนี้ตลอดจนบริบททางสังคม กิจกรรมของสมองที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอาจบ่งบอกถึงความกลัวหรือความตื่นเต้น เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม ไม่ได้หมายความว่าไม่มีเหตุผลที่ต้องกังวล นักวิจัยกำลังสำรวจแนวทางใหม่ในการใช้เซ็นเซอร์หลายตัว เช่น สายคาดศีรษะ เซ็นเซอร์ข้อมือ และเซ็นเซอร์ห้อง เพื่อเก็บข้อมูลพฤติกรรมและสิ่งแวดล้อมหลายประเภท ปัญญาประดิษฐ์สามารถใช้เพื่อรวมข้อมูลนั้นเข้ากับการตีความที่ทรงพลังยิ่งขึ้น

คิดไปเองเหรอ?
ข้อถกเถียงที่กระตุ้นความคิดอีกประการหนึ่งเกี่ยวกับเทคโนโลยีประสาทเกี่ยวข้องกับเสรีภาพทางปัญญา ตามข้อมูลของศูนย์เสรีภาพทางปัญญาและจริยธรรมซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1999 คำนี้หมายถึง “สิทธิของแต่ละคนในการคิดอย่างเป็นอิสระและเป็นอิสระ ในการใช้พลังจิตของตนอย่างเต็มที่ และมีส่วนร่วมในรูปแบบการคิดที่หลากหลาย ”

เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิจัยคนอื่นๆ ได้นำแนวคิดนี้กลับมาใช้ใหม่ เช่น ในหนังสือของ Nita Farahany นักวิชาการด้านกฎหมายเรื่อง “ The Battle for Your Brain ” ผู้เสนอเสรีภาพทางปัญญาโต้แย้งอย่างกว้างขวางถึงความจำเป็นในการปกป้องบุคคลจากการถูกจัดการหรือตรวจสอบกระบวนการทางจิตโดยไม่ได้รับความยินยอม พวกเขาแย้งว่าอาจจำเป็นต้องมีกฎระเบียบที่มากขึ้นของเทคโนโลยีประสาทเพื่อปกป้องเสรีภาพของบุคคลในการกำหนดความคิดภายในของตนเองและเพื่อควบคุมการทำงานของจิตของตนเอง

ชายคนหนึ่งสวมเสื้อคอเต่าสีเทายืนโดยมีสิ่งที่ดูเหมือนหมวกกันน็อคจักรยานขาวดำอยู่บนหัว
Seung Wan Kang ผู้ก่อตั้งและซีอีโอของ iMediSync Inc. จัดแสดง iSyncWave ของบริษัท ซึ่งช่วยให้ผู้คนสามารถวัดคลื่นสมองที่บ้านได้ที่งาน CES 2023 ในลาสเวกัส รูปภาพของอีธานมิลเลอร์ / Getty
สิ่งเหล่านี้คือเสรีภาพที่สำคัญ และมีคุณสมบัติเฉพาะบางอย่าง เช่น คุณสมบัติของเทคโนโลยีทางประสาทของ BCI และการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทางระบบประสาทที่ไม่ใช่ทางการแพทย์ ซึ่งทำให้เกิดคำถามที่สำคัญ แต่ฉันขอแย้งว่าวิธีอภิปรายเรื่องเสรีภาพทางปัญญาในการอภิปรายเหล่านี้ มองแต่ละคนในฐานะตัวแทนที่โดดเดี่ยวและเป็นอิสระ โดยละเลยแง่มุมเชิงสัมพันธ์ว่าเราเป็นใครและวิธีคิดของเรา

ความคิดไม่ได้ผุดขึ้นมาจากความว่างเปล่าในหัวของใครบางคนเท่านั้น ตัวอย่างเช่น กระบวนการทางจิตส่วนหนึ่งของฉันในขณะที่เขียนบทความนี้คือการจดจำและไตร่ตรองงานวิจัยจากเพื่อนร่วมงาน ฉันยังไตร่ตรองถึงประสบการณ์ของตัวเองด้วย หลายวิธีที่ฉันเป็นอยู่ทุกวันนี้คือการผสมผสานระหว่างการเลี้ยงดู สังคมที่ฉันเติบโตมา โรงเรียนที่ฉันเข้าเรียน แม้แต่โฆษณาที่เว็บเบราว์เซอร์ของฉันกดใส่ฉันก็สามารถกำหนดความคิดของฉันได้

ความคิดของเรามีเอกลักษณ์ของเรามากแค่ไหน? กระบวนการทางจิตของฉันถูกครอบงำโดยอิทธิพลอื่น ๆ มากน้อยเพียงใด? และอย่าลืมว่าสังคมควรปกป้องความเป็นส่วนตัวและเสรีภาพอย่างไร

ฉันเชื่อว่าการรับรู้ถึงขอบเขตที่ความคิดของเราถูกหล่อหลอมและติดตามโดยกองกำลังต่างๆ สามารถช่วยจัดลำดับความสำคัญได้ เนื่องจากเทคโนโลยีทางประสาทและ AI กลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้น การมองข้ามเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อเสริมสร้างกฎหมายความเป็นส่วนตัวในปัจจุบันอาจให้มุมมองแบบองค์รวมมากขึ้นเกี่ยวกับภัยคุกคามต่อความเป็นส่วนตัวหลายประการ และสิ่งที่เสรีภาพจำเป็นต้องปกป้อง