Organe Besser als die Technologie

Ein Pressebericht vom 12. Juli 2001, der vom amerikanischen Sandia National Laboratorium veröffentliche wurde, kündigte an, dass als ein Resultat ihrer Arbeit, sie sich der "visuelle Akkuratheit des Auges selber" annähern. Der Bericht sagt, dass durch den Einsatz von 64 Computern ein digitales Bild erstellt wurde, für das sie nur Sekunden brauchten, um es zu erzeugen.85

Dies ist eine sehr wichtige Entwicklung, wobei ein Punkt nicht vergessen werden sollte. In weniger als einem zehntel einer Sekunde kann das menschliche Auge Bilder formen, die weniger als einen Quadratmillimeter auf der Retina benötigen. Mit diesem im Hinterkopf sieht man, dass das menschliche Auge viel schneller und funktionaler als 64 Computer ist, der die neueste Technologie beherbergt.

Die Technologie ist nicht in der Lage den Aufbau des menschlichen Herzens zu ersetzen

Menschen leben im Durchschnitt zwischen 70 und 80 Jahre. Das menschliche Herz schlägt 70- bis 80-mal in der Minute, insgesamt mehrere Milliarden Mal im Laufe einer einzelnen Lebzeit. Das Unternehmen Abiomed, bekannt für die Forschung am künstlichen Herz, gab bekannt, dass trotz all ihrer Arbeit, es unmöglich sei, die fehlerlosen Funktionen, die ein Herz erfolgreich über Jahre hinweg zeigt, nachzumachen. Für das Unternehmen bleibt es ein signifikantes Ziel, sein künstliches Herz 175 Millionen Mal, oder ungefähr fünf Jahre, schlagen zu lassen.86

Als ein Produkt neuester Technologie wurde das künstliche Herz erstmals an Kälber getestet bevor man es am Menschen tat, dennoch überlebte das Kalb nur wenige Monate. Das von dem Unternehmen hergestellte künstliche Herz wurde zu Sicherheitstests seit 2004 an Menschen mit Herzfehlern eingesetzt. Aber augenscheinlich scheint es für die Forscher nicht leicht zu sein ein menschliches Herz nachzumachen. Steven Vogel von der Duke Universität, ein Biomechaniker, der über dieses Thema ein Buch geschrieben hat, beschreibt warum es so ist:

Es ist die Maschine, die wir besitzen, die egal welche Kraft sie ausgibt oder wie effizient sie ist, immer anders arbeitet. Der Muskel ist eine weiche, nasse, sich zusammenziehende Maschine, und das ist ungleich allem, was in unserer technologischen Waffenkammer zu finden ist. Somit kann ein Herz nicht nachgemacht werden…87

Wie das echte Herz besitzt das künstliche Herz von Abiomed auch zwei Kammern. Doch da hört die Ähnlichkeit auf. Alan Snyder von der Penn State Universität, ein Bioingenieur, der die Forschungsarbeiten leitete, erläutert die Unterschiede mit diesen Worten: "Im natürlichen Herzen nutzt du den Muskel wie einen Container, und der Container pumpt von alleine."88 Pumpen, die gleich dem Herzen arbeiten, enthalten einen Container und ein System, dass die Flüssigkeit pumpt. Im Herzen jedoch besorgt der Container sein eigenes Pumpen. Das ist der Unterschied, den Snyder zusammengefasst hat.

Alan Snyder

Forscher, die sich Gedanken machten, wie man ein Herz herstellen könnte, das sich von alleine zusammenzieht, haben an den inneren Wänden der zwei Kammern separate Maschinen gesetzt, um diese in Bewegung zu setzen. Dieses künstliche Herz arbeitet dank der Batterie, die im Bauche des Patienten eingesetzt werden. Diese Batterie muss ständig neu aufgeladen werden mittels Radiowellen, die von einem wiederaufladbaren Batteriebündel ausgesendet werden, die Patienten stets in einem Leibgurt bei sich tragen.

Unsere natürlichen Herzen andererseits, benötigen keine Batterien für Energie, da sie ein unvergleichliches Muskeldesign haben, dass in jeder Zelle seine eigene Energie erzeugen kann. Ein weiteres Highlight des Herzens ist, dass nicht nachgebaut werden kann, ist die unvergleichliche Effizienz des Pulses. Tatsächlich kann das Herz fünf Liter Blut pro Minute im Ruhezustand pumpen, was bis zu 25-30 Liter ansteigen kann bei Ertüchtigungen. Kung, der Vorstand von Abiomed, beschreibt diesen außergewöhnlichen Wechsel im Tempo als "eine Herausforderung, die zur Zeit kein mechanisches Gerät leisten kann." Das vom Unternehmen hergestellte künstliche Herz pumpt maximal nur 10 Liter pro Minute, was nicht ausreichend ist für mehr als normale Aktivitäten.89

Das echte Herz wird je nachdem was es braucht durch das durchgepumpte Blut genährt und gestärkt. Solch ein Herz kann 50 bis 60 Jahre arbeiten, ohne repariert zu werden. Das Herz besitzt die Fähigkeit sich selber zu erneuern, weshalb es nie die Fähigkeit zur ununterbrochenen Arbeit verliert. Eine weitere Eigenschaft, die es unmöglich macht, es künstlich herzustellen.

Unser Herz, von dem Wissenschaftler nur träumen können, es mit der heutigen Technologie ersetzen zu können, zeigt uns die erhabene Weisheit unseres Schöpfers und unseres Großen Herrn – Gott.

Vom Immunsystem, eine Lösung für die Virenplage der Computer

Sobald ein einzelner Computer von einem Virus befallen worden ist, bedeutet das, dass andere Computer auf der Welt auch bald befallen sein werden. Viele Unternehmen sahen es daher als notwendig an, ein "Immunsystem" aufzubauen, um ihre Netzwerksysteme von Viren freizuhalten, und betreiben ununterbrochene Forschung auf diesem Gebiet. Eines dieser Zentren, die diese Arbeit ausführen ist das Virenisolationslaboratorium des IBM Watson Research Center in New York. Dort arbeitet ein hochsicheres Mikrobiologielabor mit gefährlichen Viren, und erstellen auch Programme, die die bisher 12.000 oder so Viren diagnostizieren – und isoliert auch Viren vom Computer sicher und lischt diese.

IBM ist eins der wenigen Unternehmen, die ein weltweites Immunsystem konstruieren wollen, um seine existierenden Computersysteme vor Angriffen von Viren im Cyberspace zu schützen. Steve White, einer der Vorstände des Unternehmens, sagt, dass um das zu schaffen, ein Immunsystem wie das des menschlichen Körpers von Nöten sei.

Es ist nur die Existenz eines Immunsystems, dass es der menschlichen Rasse erlaubt zu existieren. Nur ein Immunsystem im Cyberspace erlaubt es zu existieren.90

Um die Analogie zwischen dem Computer und Lebewesen nachzuvollziehen, haben Forscher begonnen schützende Programme zu erstellen, die wie unser eigenes Immunsystem funktionieren. Sie glauben, dass wir das, was wir von der Epidemiologie (der Zweig der Wissenschaft, die ansteckende Krankheiten erforscht) und Immunologie (welche vom Immunsystem handelt) lernen können, in der Lage sein wird, elektronische Programme vor neuen Angriffen auf die gleiche Art und Weise zu schützen wie Antibiotika den lebenden Organismus schützen können.

Computerviren sind clevere, sich selbst verdoppelnde Programme, die zum infiltrieren von Computern erstellt wurden, sich selber durch kopieren verdoppeln und zerstören, oder den angefallenen Computer "hijacken". Indikatoren, dass solche Viren existieren sind die Verlangsamung des Computersystems, zufällige Zerstörung einiges Datendateien, und manchmal der komplette Zusammenbruch oder das "crashing" des Computers selber – fast so wie die verschiedenen Krankheiten einen Menschen beeinflussen.

Um unsere Computer gegen den Wahnsinn solcher Viren zu schützen, identifizieren Suchprogramme jeden Code im Gedächtnis des Computers, um die Spur der Viren nachzuvollziehen, die vorher im Gedächtnis des Programms identifiziert und gespeichert worden sind. Computerviren tragen Spuren einer Unterschrift des Softwareschreibers, um ihn zu identifizieren. Wenn das Suchprogramm des Computers eine fehlerhafte Unterschrift erkennt, warnt es den mit einem Virus infizierten Computer.

Dennoch, ein Anti-Viren Programm kann keinen kompletten Schutz für Computer bieten. Einige Programmierer können neue Viren innerhalb weniger Tage schreiben und diese wieder ins Cyberspace schicken, brauchen dafür nur einen infizierten Computer. Da dies der Fall ist, ist es notwendig Anti-Viren Programme kontinuierlich zu verbessern, damit sie die Informationen haben, die sie brauchen, um neue Viren zu erkennen. Neue Anti-Viren Programme müssen daher ständig neu hinzugefügt werden, um gegen die Virengefahr zu schützen.

Mit der vermehrten Ausbreitung der Nutzung des Internets weltweit haben diese Viren angefangen, sich viel schneller zu verbreiten und schlimmern Schaden an infizierten Computer anzurichten. IBM Forscher haben eine Lösung gefunden, indem sie natürliche Beispiele imitieren. Zuerst einmal nutzen künstliche Computerviren das Betriebssystem des Host, um sich wie biologische Viren in der Natur zu verbreiten. Diese Analogie als Vorbild, untersuchten Forscher, wie das menschliche Immunsystem arbeitet, um den Körper zu schützen.

Wenn es einen Fremdkörper entdeckt, beginnt der Körper automatisch Antikörper zu bilden, die den Angreifer erkennt und zerstört. Das Immunsystem braucht nicht die ganze Zelle zu analysieren, die Auslöser der Krankheit sind. Wenn eine vorherige Infektion einmal unterdrückt worden ist, behält der Körper eine Anzahl von geeigneten Antikörpern, um sofort wieder auf ein zukünftiges Auftreten reagieren zu können. Dann dieser bereitstehenden Antikörper braucht es die gesamte angefallene Zelle nicht zu untersuchen. Ähnlich enthalten Anti-Viren Programme auch "Antikörper", die nicht das gesamte Computervirus erkennen, sondern nur seine Handschrift.

Wie wir gesehen haben, liegen die Lösungen zu vielen Problemen in der Technik, die uns verzweifeln lassen, schon in der Natur bereit. Unser Immunsystem, bei dem alles durchdacht wurde und welches perfekt funktioniert, war bereit uns zu schützen bevor wir auf die Welt kamen. Es ist Unser Herr, Der über alles wacht und es beschützt. In einem Vers wird dies offensichtlich:

Vom Auge bis zur Kamera: die Technologie des Sehens

1. Objekt 2. Linse	3. Diaphragma 4. Bild auf dem Film	5. Bild auf der Retina 6. Iris

Die Augen von Wirbeltieren ähneln Sphären mit Öffnungen, die Pupillen genannt werden, durch die Licht eindringt. Licht passiert zuerst durch diese Linsen, dann durch die Flüssigkeit die den Augapfel füllt, und letztendlich trifft es auf die Retina. In der Retina gibt es 100 Millionen Zellen, die Stäbchen und Zäpfchen genannt werden. Die rod Zellen unterscheiden zwischen hell und dunkel, und die Zäpfchen erfassen die Farben. All diese Zellen wandeln Licht, das auf sie trifft, in elektrische Signale um und schicken diese zum Gehirn durch den Sehnerv.

Das Auge reguliert die Intensität des einfallenden Lichts durch die Iris, die die Pupillen umgibt. Die Iris kann sich weiten und zusammenziehen, dank ihrer winzigen Muskeln. Ähnlich wie bei der Menge an Licht, das in eine Kamera einfällt, wird dieses durch eine Funktion eingeschränkt, die man Diaphragma nennt. In seinem Buch Wild Technology (Wilde Technologie), beschreibt Phil Gates, wie die Kamera eine einfache Kopie des Auges ist:

Kameras sind primitive, mechanische Versionen der Augen des Wirbeltiers. Sie sind lichtgeschützte Boxen mit einer Linse ausgestattet, um ein Image auf Film zu fokussieren, das kurzzeitig belichtet wird, wenn die Linse geöffnet ist. In Augen werden die Bilder durch die Form der Linse geändert, aber Kameras werden ausgerichtet, indem die Distanz sich zwischen der Linse und dem Film verändert.91

Fokussieren

1. Linsen 2. Licht	3. Film 4. Iris Diaphragma

Dies ist der erste Schritt, um ein Foto zu machen. Die gleiche Art Fokus eines Bildes ist notwendig, um es klar auf die sensible Retina im Auge fallen zu lassen. Bei Kameras wird das manuell gemacht, oder automatisch bei neueren Modellen. Mikroskope und Teleskope können ebenfalls fokussiert werden, um nahe oder fern zu sehen, dennoch enthält dieser Prozess immer noch einen gewissen Zeitverlust.

Das menschliche Auge andererseits, leistet diesen Prozess konstant alleine, und sehr schnell. Dazu kommt, dass die eingesetzte Methode so erhaben ist, dass man sie unmöglich nachmachen kann. Dank der umliegenden Muskeln sendet die Linse die Bilder auf die Retina. Sehr flexibel ändert diese Linse einfach ihre Form, schärft den Punkt, auf den das Licht fällt durch weiten oder zusammenziehen.

Wenn die Linse dies nicht automatisch macht – zum Beispiel, wenn wir uns konstant auf das Objekt unserer Aufmerksamkeit fokussieren – dann müssten wir uns ständig anstrengen, um zu sehen. Bilder in unserem Sehfeld würden verschwimmen oder unfokussiert werden. Wir würden Zeit benötigen, um alles genau sehen zu können, und als Ergebnis würden alle unsere Aktionen verlangsamt werden.

Aber weil Gott unsere Augen tadellos gemacht hat, haben wir diese Schwierigkeiten nicht. Wenn wir etwas sehen wollen braucht keiner seine Augen manuell zu stellen und verschiedenste optische Kalkulationen anstellen. Um ein Objekt deutlich sehen zu können, braucht man nur genau hinzusehen. Der restliche Prozess wird automatisch abgewickelt vom Auge und dem Gehirn – darüber hinaus wird dies alles in dem Zeitraum abgewickelt, in dem wir es wünschen.

Lichteinstellungen

Ein am Tage geschossenes Foto wird sehr klar sein, aber nicht, wenn der gleiche Film genutzt wird, um ein Bild vom Sternenhimmel zu machen. Obwohl unsere Augen sich in weniger als ein-zehntel einer Sekunde öffnen und schließen, sehen wir die Sterne ganz deutlich, denn unsere Augen passen sich automatisch je nach der verschiedenen Intensität des Lichtes an. Muskeln um die Pupille machen dies möglich. Wenn die Umgebung dunkel ist, weiten sich die Muskeln, die Pupille wird größer und mehr Licht gelangt ins Auge. Bei hellem Licht ziehen sich die Muskeln zusammen, die Pupille verengt sich und weniger Licht wird erlaubt einzudringen. Darum können wir deutlich sowohl am Tag als auch bei Nacht sehen.

Ein Fenster in einer Bunten Welt

Das Auge "schießt" sowohl ein Schwarz-weiß Bild als auch ein buntes, gleichzeitig. Diese beiden Bilder werden später im Gehirn zusammengesetzt, wo sie eine normale Gestalt annehmen, wie ein vierfarbiges Foto Schwarz mit Rot, Gelb und Blau kombiniert, um ein realistisches buntes Bild zu erstellen.

Die Stäbchenzellen der Retina sehen das Objekt schwarz und weiß, aber sehr genau. Die Zäpfchenzellen identifizieren die Farben. Als Ergebnis werden die eingehenden Signale analysiert, und unser Gehirn formt ein Buntfoto der Welt.

Die Überragende Technologie des Auges

Im Gegensatz zum Auge besitzen Kameras eine sehr primitive Struktur. Visuelle Bilder sind um ein vielfaches präziser, als solche, die selbst mit der best entwickelten Kamera gemacht wurden. Daher sind Bilder, die vom Auge erfasst werden, von einer viel höheren Qualität als solche, die von hergestellten Geräten gemacht werden.

Diese ganze Idee kann man besser verstehen, wenn man sich das Prinzip der TV Kamera anschaut, welche durch Übermittlung vieler Lichtpunkte arbeitet. Während der Übertragung wird ein Scann-Prozess ausgeführt, und dadurch wird das Objekt vor der Kamera in eine spezifische Anzahl an Streifen geteilt. Eine Fotozelle scannt alle Punkte des Streifens nacheinander, von links nach rechts. Sobald ein Streifen fertig ist, geht sie zum nächsten, und der Prozess wird fortgeführt. Die Lichtwerte jedes Punktes werden analysiert, und das daraus resultierende Signal gesendet. Diese Fotozelle scannt 625 bis 819 Streifen in einem zwanzigstel einer Sekunde. Wenn ein gesamtes Bild fertig ist, wird ein neues übertragen. Somit bleibt die Qualität des übermittelten Signals sehr hoch, und das alles in einer Schwindelerregender Geschwindigkeit.

Der Mechanismus des Auges ist viel funktionaler. Man kann klar die außerordentliche Perfektion dieser Struktur verstehen, wenn man bedenkt, dass man niemals ein Teil reparieren oder austauschen muss.

So wie sich die medizinische Wissenschaft weiterentwickelt, wird man die wundersame Natur des menschlichen Auges viel besser verstehen können. Indem man diese Technologie anwendet, werden durch die vom Auge resultierenden Kenntnisse noch bessere Kameras und zahllose optische Systeme entwickelt. Aber egal wie weit die Technologie fortschreitet, bleiben die elektronischen Geräte weiterhin eine primitive Kopie des Auges. Keine Computer unterstützte Kamera oder andere vom Menschen hergestellte Werkzeuge können es mit dem menschlichen Auge aufnehmen.92

Wie entstand diese komplexe Struktur im Auge?

Es ist zweifellos unmöglich für jede Struktur so komplex sich von selber durch Versuche und Fehler über eine solch lange Zeit zu bilden. Die Struktur des Auges ist so gestaltet, dass es nicht funktioniert sollte eine einzige Komponente fehlen. Kein Design kann durch Zufall entstehen, und das Auge zeigt ein deutliches und unvergleichbares Design. Das führt uns zu der Frage, wer das alles designt hat. Der einzige Entdecker dieses Designs ist Gott. Die Tatsache, dass uns solch ein Organ gegeben wurde, das es uns erlaubt alles um uns herum bestmöglich wahrzunehmen, ist ein großer Grund uns bei Ihm zu bedanken.

Wie wir in einem Vers des Quran belehrt werden:

Wissenschaftler versuchen das Auge zu imitieren

1. Innere Retina 2. Äußere Retina 3. Optischer Nerv	4. Iris 5. Hornhaut

Von der Funktion des Auges erstaunt, und bestrebt seine erhabenen Eigenschaften im technologischen Bereich zu duplizieren, haben Wissenschaftler vor kurzen begonnen, diesen fehlerlosen Mechanismus der Lebewesen in der Natur zu untersuchen. Eine Vielzahl an Studien in der Biomimethik hat den Prozess in den technologischen Bereichen sehr angetrieben.

Computerkreisläufe Imitieren die Natur

Die Zellen der Retina in unserem Auge erkennen und interpretieren Licht, senden diese Informationen an andere Zellen mit denen sie verbunden sind. Alles diese visuellen Prozesse haben ein neues Model für Computer angeregt.

Die Retina, die aus Nervenzellen besteht, die eng miteinander verbunden sind, ist nicht nur darauf beschränkt Licht zu erfassen. Bevor Signale von der Retina ans Gehirn übermittelt werden, durchfahren sie eine große Anzahl an Prozessen. Zum Beispiel verarbeiten die Zellen, die die Retina ausmachen, Informationen um die Kanten eines Objektes zu begrenzen, das so genannte "Kantenausmachen," verstärken die Kraft des elektrischen Signals und führen Anpassungen aus, je nachdem, ob die vorherrschende Erhellung dunkel oder grell ist. Ja, leistungsstarke moderne Computer können ähnliche Funktionen ausführen, aber das neurale Netzwerk der Retina benötigt dazu viel weniger Energie.93

Geschnittenes Fleisch

Ein Forschungsteam, das von Carver Mead vom kalifornischen Institut der Technologie geleitet wird, schaut sich die Geheimnisse an, die es der Retina erlauben all diese Prozesse so einfach auszuführen. Zusammen mit dem Biologen Misha Mahowald von der Caltech Universität, designte Mead elektronische Kreisläufe, die Lichtrezeptoren besitzen wie unser Auge, mit Strukturen ähnlich dem neuralen Netzwerk der Retina. Auch wie in der Retina werden diese Lichtrezeptoren miteinander verbunden, erlauben de Komponenten des elektrischen Kreislaufes miteinander zu kommunizieren, so wie es die Zellen der Retina machen.94

Trotz all dieser Mühe jedoch ist ersichtlich, dass es unmöglich ist die Netzwerkkreisläufe der Retina zu imitieren, ob der unendlichen Anzahl an einzelnen Zellen in der lebenden Retina und der Verbindung untereinander. Designingenieure versuchen daher jetzt zu verstehen, wie das neurale Netzwerk der Retina arbeitet, und entwerfen einfachere Kreisläufe, welche Idealerweise ähnliche Funktionen ausüben.

Das Ohr der Fliege wird eine Revolution bei den Hörgeraten auslösen

Ron Hoy

Forscher an der Cornell Universität in Ithaca, N.Y. haben angefangen Hörsysteme in der Natur zu studieren, um sensiblere Hörapparate zu entwickeln. Im Ergebnis stellten sie fest, dass das Ohr der Ormia ochracea, und deren außergewöhnliches Design zu einer Revolution bei Hörhilfen führen können. Das Ohr dieser Spezie von Fliegen kann die Richtung des Tons auf akkurateste Weise identifizieren. In einem Artikel des U.S. National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (U.S. nationalem Institut für Gehörlosigkeit und andere Kommunikationsstörungen) steht geschrieben:

Menschen wurde angesehen, als die beste Kreatur, die Töne lokalisieren könnten… Da Menschen zwischen zwölf oder mehr Zentimeter zwischen dem rechten und linken Ohr haben, ist die Differenz zwischen dem, was jedes Ohr hört größer, und daher einfacher, die Lokalisierung des Tons zu berechnen. Aber mit ihrem rechten Ohr nur einen halben Millimeter vom Linken entfernt, hat die Ormia eine viel größerer Herausforderung, um den Unterschied festzustellen.95

Die Richtung des Tones zu identifizieren ist ausschlaggebend zum Überleben der Ormia, denn sie muss Grillen als Quelle der Nahrung für ihre Larven lokalisieren. Die Fliege lagert ihre Eier auf der Grille ab, und ihre Larven ernähren sich von dem Insekt sobald sie geschlüpft sind.

Ormia hat sehr sensible Ohren, designt, um die Richtung der zirpenden Grille zu bestimmen. Sie kann den Ton außergewöhnlich gut feststellen.

Um Geräusche wahrzunehmen nutzt das menschliche Hirn ähnliche Methoden wie die Ormia. Aus diesem Grund ist es ausreichend, wenn der Ton das näher liegende Ohr zuerst trifft, und dann das weiter entfernter. Wenn die Schallwellen die Membrane der Ohrtrommel erreicht, wird es in elektrische Signale umgewandelt und sofort ans Hirn weitergeleitet. Das Hirn kalkuliert die Millisekunden Unterschied zwischen dem Ton, der beide Ohren erreicht, und daher bestimmt es die Richtung aus der er kommt. Die Fliege, deren Hirn nicht größer als ein Stecknadelkopf ist, vollführt diese Kalkulation in nur 50 Nanosekunden, 1.000 Mal schneller als wir es können.96

Wissenschaftler versuchen dieses außergewöhnlich funktionale Design dieser kleinen Fliegenohren in die Herstellung von Hörgeräten unter dem Markennamen ORMIAFON einfließen zu lassen. Wie wir bereits gezeigt haben, besitzt sogar diese winzige Fliege erhabene Strukturen und Design, das die sinnlose Theorie des "Zufalls" der Evolution bröckeln lässt. Gleichermaßen zeigt jedes Organ und jede Eigenschaft dieser kleinen Kreaturen die unendliche Macht und Kenntnisse unseres Schöpfers. Es ist unmöglich solch eine winzige, jedoch komplexe Kreatur nachzubauen, selbst wenn die fähigsten Wissenschaftler zusammenarbeiten und die best entwickelte Technologie einsetzen, ganz zu schweigen durch einen imaginären "evolutionären" Prozess.

Selbst diese winzige Fliege dient als selbstloser Beweis von Gottes erhabener Schöpfung.