DARPA-2016: на заре биологического Интернета

В начале февраля 2015 года опубликован очередной годовой бюджет агентства DARPA на 2016 год. 18 Март 2015, 22:36
По сравнению с прошлым годом он увеличен на 2% — до 2 миллиардов 972 миллионов долларов. 
Стоит отметить существенное увеличение статей прикладных исследований. Причем в прошлом году Конгрессом дополнительно было выделено 45 миллионов долларов на прикладные биомедицинские технологии – это единственная корректировка бюджета агентства за прошлый год (средства пошли на разработку технологий получения новых рекомбинантных антител против лихоrs6eрадки Эбола).
Каждый год агентство продолжает финансирование переходящих из года в год программ, а также открывает финансирование новых. Именно новые программы привлекают особенный интерес, поскольку являются, с одной стороны, результатом мозговых штурмов ученых и менеджеров программ агентства, с другой – компромиссом руководства агентства с министерством обороны, командованиями родов войск и иными государственными ведомствами, заинтересованными в утилитарных результатах исследований.
DARPA (англ. Defense Advanced Research Projects Agency) — агентство передовых оборонных исследовательских проектов Министерства обороны США, отвечающее за разработку новых технологий для использования в вооружённых силах. Миссией DARPA является сохранение технологического превосходства вооруженных сил США, предотвращение внезапного для США появления новых технических средств вооруженной борьбы, поддержка прорывных исследований, преодоление разрыва между фундаментальными исследованиями и их применением в военной сфере.

.

Общий бюджет агентства на научные исследования и разработки делится за фундаментальные исследования, прикладные исследования и создание перспективной техники
Таблица 1. Динамика финансирования проектов DARPA по направлениям в 2014-2016 гг. Суммы приведены в тыс. долларов. FY2016 — период с 1.10.2015 по 30.09.2016.

Фундаментальные исследования

Фундаментальные исследования инициируются в случае, когда неразрешимой является одна или целая группа проблем в области исследований DARPA. Такие научно-исследовательские работы проводятся с целью получения доказательств правильности предложенной в программе концепции путем выделения гранта университету, национальной лаборатории или коллективу в коммерческой компании.
В области фундаментальных оборонных исследований в будущем году будут открыты три новых программы – «Атомные часы нового поколения», «Сверхнизкозатратный радиочастотный и сенсорный мониторинг», «Масштабируемое применение биологической сложности».

Программа «Атомные часы нового поколения» (NGAC) предусматривает разработку недорогих и компактных атомных часов на чипе с улучшенными в 100-1000 раз по сравнению с существующими образцами характеристиками. Всего на фундаментальные исследования по программе потратят 4,6 миллиона и еще 8,6 миллиона по направлению прикладных электронных технологий.
Программа «Сверхнизкозатратный радиочастотный и сенсорный мониторинг» (N-ZERO) предусматривает создание ультрасовременных детекторов, способных целые годы находиться в режиме пассивного мониторинга окружающего пространства и самоактивироваться в нужный момент для сбора и передачи разведывательной информации. Всего на фундаментальные исследования по программе в будущем году потратят 1,5 миллиона и еще 4,5 миллиона по направлению прикладных электронных технологий.
Программа «Электронная глобализация» (Electronic Globalization) должна решить проблему уязвимостей и «закладок» в электронные компоненты на азиатских производственных площадках, а также исключить возможность кражи интеллектуальной собственности американских военных. Решить эту проблему позволит применение совокупности технологий, таких как использование специализированных кристаллов с микросхемами для защиты от несанкционированной записи, постфабричная доработка и шифрование. Всего на фундаментальные исследования по программе в будущем году потратят 3 миллиона и еще 12 миллиона по направлению прикладных инфокоммуникационных технологий.
Программа «Масштабируемое применение биологической сложности» (Applying Biological Complexity at Sale) предусматривает определение мишеней нового типа для терапии инфекционных заболеваний – основанных на биологическом взаимодействии и межклеточных коммуникациях. В рамках программы запланированы работы по выявлению стабильных и вариабельных участков генома инфекционных агентов, выявление связей между составом микробиоты человека и его здоровьем или катаболизмом. В будущем году на программу выделено 10 миллиона долларов.

По направлению фундаментальных исследований «Экстренные технологии медицинской помощи» были объявлены две новые программы — «Использование биологических систем» и «Анализ и адаптация выживаемости человека».
Программа «Использование биологических систем» (Harnessing Biological Systems) предлагает воспользоваться эволюционными достижениями природы, вместо подражания ей. Например, разработка средств борьбы с устойчивыми к антибиотикам патогенными бактериями за счет использования бактерий-хищников, безопасных для человека. Однако цели программы выходят за пределы этой задачи. В программе изучаются полезные природные механизмы и функции, эволюционному совершенствованию которых в прикладных целях мог бы поспособствовать человек. В будущем году на программу будет выделено 10,103 миллиона долларов.
Программа «Анализ и адаптация выживаемости человека» (Analytics and Adaptation of Human Resilience) направлена на изучение генетики жизнеспособных животных и природы их физиологического ответа на неблагоприятные факторы окружающей среды, такие как инфекционные заболевания. Целью программы является выявление новых постгеномных методов анализа геномных и постегномных (транскриптомных и метаболомных) данных для обеспечения выживаемости человека в условиях воздействия опасных для здоровья факторов. В будущем году на программу выделено 13,041 миллиона долларов.