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AIバイオミミクリー:人類進化の新たな可能性

サイバーパンク SF の画期的な映画『ブレードランナー』を見た人なら、アンドロイドのロイ・ビーティ、特に映画の最後で土砂降りの雨の中で悪役が語る死に際の独白をきっと覚えているだろう。

信じられないような光景を目の当たりにしてきた。オリオン座の縁で燃え盛る軍艦、タンホイザー門の闇に閃くセシウム崩壊の光線。これらすべての瞬間は、雨の中の涙のように、時とともに消え去る。さあ…死ぬ時だ。

最期の瞬間(映画の舞台は2019年)、アンドロイドのロイは人類への憎しみと復讐心を捨て、死という運命を平静に受け入れる。このシーンはSF映画史における古典的名シーンとなっている。

『ブレードランナー』は、フィリップ・K・ディックの1968年の小説『アンドロイドは電気羊の夢を見るか?』を原作とした作品です。原作は、人間と人間が作り出す道具との関係を深く探求しています。

人間が作ったアンドロイドが人間と同じ知能を持つとしたら、人間はどのように共存していくべきなのか。著者は、人間がアンドロイドを道具として扱う限り、不平等は避けられず、争いは避けられないと悲観的に見ている。

幸いなことに、私たちは2019年を無事に乗り越えました。地球は核戦争によって廃墟と化すことはありませんでした。人工知能は第三の大きな発展の波を迎えていますが、人間レベルの意識と知性を備えた強力なAIの実現には、まだ遠い道のりが待っています。

さて、人間と機械の関係という問題に関して、私たちはこのSF作品のようなディストピア的な悲観主義を持たず、むしろかなり楽観的な信念を持ち、生産性を解放し、人間の自由を増やすために、ヒューマノイドや超人的なAIやバイオニック技術の開発を精力的に行っています。

最近、国内外でAIとバイオニック技術の融合に基づく新たな成果が急速に生まれています。そこで浮かび上がるのは、「AIバイオニック技術の発展は人類の新たな進化をもたらすのか?そして、これらのAIバイオニック技術の応用は、人類にどのような深遠な影響を与えるのか?」という疑問です。

AIバイオミミクリー:自然選択を超えた進化の新たな原動力

AIバイオニック技術が人類の進化に及ぼす影響を探るには、まず人類自身がどのように進化してきたかを理解する必要があります。

現代進化論によれば、生物の進化は生存圧と自然淘汰という二つの要因によって左右されます。生存圧は生物の遺伝子変異を促し、生物多様性を生み出します。そして、自然淘汰は現在の環境に適応できない種を排除し、適応した種が生き残り、繁殖できるようにします。

特に人類について言えば、600万年前の氷河期に食糧不足のため、一部の類人猿が樹上から地上に降り立ち、私たちの初期の祖先となりました。真の祖先であるホモ・サピエンスが出現したのは20万年前のことで、その後1万年前に農耕時代、そして200年前に産業時代が到来しました。

これは、人類が現在の姿へと進化してきた600万年という歳月のうち、その大部分を原始的な自然環境で過ごしたことを意味します。また、人間を取り巻く環境はわずか数百年から1万年の間に劇的な変化を遂げており、人間の身体は未だにこうした劇的な環境変化に適応できていないことも意味します。

農耕時代に入った後、人類は最初の進化の危機に直面しました。農業によって人口は増加しましたが、平均寿命は低下し、単調な食生活と人口密度の上昇は疫病の増加を招きました。

人類が産業革命期に入った今、進化の危機は深刻化しています。人口は農耕時代をはるかに上回り、平均寿命も大幅に延びましたが、同時に基礎疾患の罹患率も上昇しています。現代社会に適応できなかった体は、宇宙からの進化圧力、すなわち2型糖尿病、心臓病、がん、骨粗鬆症などに直面しています。

厳しい自然淘汰によって得られた生存上の利点は、新たな環境においては不利なものとなってしまった。私たちは自然淘汰を超えた新たな進化の道を見つける必要がある。

バイオエンジニアリング、情報科学、材料科学といった現代分野に触発され、私たちは「運命に抗う」全く新しい進化の道筋、すなわち遺伝子組み換えと生体模倣合成を見つけつつあるようです。前者は実験的および倫理的なリスクに直面する一方で、遺伝子組み換え技術は依然として基礎研究と慎重な試験段階にあります。一方、後者は具体的な応用と技術進化の推進力に後押しされ、爆発的な成長を遂げようとしています。

人体の生体模倣合成という概念は、広義では数千年前から記録に残っています。拷問や戦争による負傷で四肢を切断された人々は、初期に義肢を使い始めました。下肢の義肢は歩行を補助する役割を果たしましたが、上肢の義肢は審美的な目的のみに用いられました。

現代のバイオニック合成技術は、さらに大きな実用的価値を持っています。例えば、「バイオニックイヤー」として知られる人工内耳は、聴覚障害を持つ人々の聴力回復を可能にしました。また、ペースメーカーは心臓に直接埋め込まれ、徐脈などの治療に役立ちます。

先天性疾患、事故、その他の理由で四肢を失った障害者にとって、補助義肢は新たな選択肢となりつつあります。一方で、人間の骨格構造と運動機能を模倣した機械合成義肢は、健常な四肢に近づきつつあり、センサー技術の進歩により、機械制御が脳と繋がり、神経信号による直接的な制御を確立しています。また、AI技術の導入により、機械義肢の感覚訓練の効率が飛躍的に向上し、人間の動作に適応し、より精密な操作を行えるようになります。

つまり、AIバイオニック技術によって人体の再構築が可能になり、自然淘汰と淘汰に加えて、人類の新たな進化の道筋が拓かれつつあるのです。

この進化の道筋の長所と短所を議論する前に、人間の AI バイオニクスの技術的な可能性について考えてみましょう。

人間拡張:人間AIバイオミミクリーの進化版

『アンドロイドは電気羊の夢を見るか?』では、アンドロイド誕生の前提の一つとして、人間は問題を解決するために強力なツールを作りたいという強い願望を持っており、テクノロジーがそれを可能にできる限り、人間は必ずそれを作り出す、という点が挙げられます。

この前提は「マーフィーの法則」と同様、非常にあり得る。しかし、原作者は人間とアンドロイドという二分法を人為的に作り出している。現実には、より現実的な論理はこうだ。人間は必然的に強力なロボットを開発するが、それらは必ずしもアンドロイドに進化しなくても、それぞれが特定の機能を果たすことができる。一方、人間は必然的に「アンドロイド」へと自らを改造し、技術が許す限り「より高く、より強く、より速く」なる。これこそが、人類が常に望んできたことではないだろうか。

今、この傾向が見られます。

前述のように、先天的な身体的欠陥や後天的な病気や障害による身体的問題を抱える人には当然治療が必要であり、現代のテクノロジーにも彼らの症状の改善に役立ちたいという強い願望と動機があります。

研究者たちは、人間の大腿部を高度に模倣したバイオニック・レッグの開発に成功しました。例えば、ユタ大学の研究チームは、内蔵バッテリー、コンピュータプロセッサ、そして電動の足首と膝関節を備えた義足を開発しました。AIを活用することで、ユーザーの歩行データを分析し、意図する動作を予測・感知することで、切断患者がよりバランスよく、楽に、速く、そして力強く歩行できるよう支援します。また、義足はユーザーの動きや歩行パターンに自動的に適応し、障害物の横断や回避を支援します。

もう一つのアプローチは、手術によってユーザーにセンサーを埋め込み、義肢に接続することで脳が義肢を制御できるようにするというものです。シアトルのソフトウェアエンジニア、ザック・ヴォーター氏は、脳制御のバイオニック義肢を初めて使用した人物です。一方、アイスランドの義肢メーカーであるオズール社は、2015年に筋電図(EMG)技術を移植することで、脳制御のバイオニック義肢を商品化しました。

バイオニックハンドの研究では、世界中で数十の研究機関や企業が積極的に研究を進めています。ドイツのFesto社は、AI搭載の空気圧式ロボットハンドの先進的なソリューションを保有しています。同社の柔軟な機械指は、非常に複雑かつ繊細な連続動作を実行でき、ディープラーニング技術を活用することで、ロボットハンドの動作トレーニングを迅速に向上させることができます。

最近、JD Digitsは清華大学と共同で、神経インターフェースを介して脳に接続できるウェアラブルAIバイオニックハンドを独自に開発しました。このハンドは、筋電図信号を0.5秒以内に素早く認識し、反応することができます。AI技術を基盤とするこのハンドは、障がいのある人々が服を畳む、ジッパーを閉める、ドアを開閉する、書くといった数十の日常的な微細運動能力を習得するのを支援します。

さらに、このバイオニックハンドは特殊作戦にも使用でき、危険な環境での繊細な作業を人間に代わって行うことで、特殊作戦要員の労働効率を大幅に向上させます。

障害のある人々の正常な身体機能の回復を支援することから、人間が特殊な作業を行う際の支援まで、これらのヒューマンバイオニックシステムの応用はごく自然に変化しつつあるようです。昨年、ガートナーは今後10年間のトップ10トレンドを発表し、その中に人間機能拡張技術が含まれていました。

米軍は1960年代初頭から、パワード・エクソスケルトン・システムの研究を始めました。例えば、XOSシステムを装着した兵士は、数百キログラムの重量を軽々と持ち上げ、木の板を突き破ることができました。ブラジルワールドカップのオープニングキックは、エクソスケルトン・システムを装着した麻痺の10代の若者によって行われたという、驚くべき成果でした。しかしながら、これらのエクソスケルトン・システムの実用化には、まだ程遠い状況です。

2018年、日本の産業技術総合研究所(AIST)、東京大学、アメリカのMITといった研究機関が「人間拡張」技術の研究を開始しました。これらの研究機関は、パワードスーツや仮想現実技術を用いて人体の「運動強度」を向上させるトレーニングを行い、人間と機械を繋ぐことを目指しています。一方、MITやIBMといった企業は、AIと人間拡張研究を密接に融合させた「拡張知能」という概念を精力的に推進しています。

技術が成熟し、導入コストが低下するにつれて、人間拡張技術はより大規模に活用されることが予測されます。特に、将来の高齢化社会の到来、そして若い介護者の高コストと不足を考慮すると、多くの障害を持つ高齢者や運動機能に障害のある人々が、日常生活を維持し、一部の高リスク業務を行うために、これらの外骨格システム、さらにはAIバイオニックシステムを活用するようになるでしょう。

さて、次のことを考えてみましょう。私たちは将来のサイボーグ人間の世界に入る準備ができているでしょうか?

サイボーグ:能動的な進化の諸刃の剣

2004年、生まれつき白黒が判別できない社会活動家でアーティストのニール・ハービソンは、動物の触角に似た電子機器を頭蓋骨の下部に埋め込むことを選択しました。この機器は光波の周波数を音波の振動に変換し、脳が「色を聴く」ことを可能にします。彼は次のように述べています。

機械とのつながりによって、自分自身がテクノロジー製品になったような気分になります。

彼は英国政府との戦いの末、政府を説得して「触手」が写った写真をパスポートに使用することを許可してもらい、法的にサイボーグとして認められた最初の人間となった。

テクノロジーの魔法は、ある分野でテクノロジーが画期的な進歩を遂げると、すぐにまったく新しい境界が切り開かれるという点にあります。

ヒューマンバイオニクス、すなわち人間機能強化の分野では、外骨格や義肢といった自然のニーズを満たす生理機能の強化から開発が始まります。これは、聴覚、視覚、知覚といった感覚機能の強化へと発展していきます。神経科学の発展に伴い、てんかんなどの神経疾患の治療に用いられるインプラント技術は、脳コンピュータインターフェース(BCI)などの脳機能強化技術にも応用されるでしょう。そして最終的には、遺伝子治療や遺伝子編集といった遺伝子機能強化技術へと発展していくでしょう。

今後、人間のバイオニック強化技術の限界が拡大するにつれ、人類独自の「テセウスの船」の問題が浮上するだろう。

一般物体の個々の材料を交換してもその本質的な特性は変わらないかもしれませんが、生体模倣強化技術は、材料特性と機能構造の両面で人体の自然な状態を劇的に変化させます。

人類は初めて「スーパー」サイボーグ集団の出現を目撃するかもしれないが、それでもなお『ブレードランナー』で描かれた人間と機械の対立というジレンマに直面することになるかもしれない。このジレンマは、人類がサイボーグを追求することが正当化されるかどうかではなく、超強化された能力を持つサイボーグが、改造されていない人間と対等に共存できるかどうかという問題である。

現実世界では、地域間の発展の不均衡や富の格差により、一部の人々は当然ながら他の人々よりも多くの技術革新やアップグレードを享受することになります。そして、彼らの身体的優位性は、寿命、社会資源、富、そして行動範囲においてより大きな優位性をもたらし、結果として社会不平等の傾向をさらに悪化させる可能性があります。

したがって、サイボーグ人間と一般人との間の生存と社会的地位のバランスは必然的に崩れるでしょう。これは、将来の社会システムにおいて、技術応用の平等性と資源の再分配について、私たちに考え、計画を立てることを迫ります。

しかし、明るい面としては、人類は初めて自然淘汰による淘汰と淘汰のプロセスを克服する機会を得たと言えるでしょう。先天性疾患や早期発症の疾患を持つ多くの人々が、バイオニック技術やバイオメディカル技術の進歩によって生き延び、さらには生殖も可能になるかもしれません。これにより、人類は多様性を最大限に維持できるようになり、身体に障害を持つ多くの人々も人類にさらなる知的貢献を果たすことができるでしょう。

理想主義的な視点から見ると、人間の知能の進化は自然進化の結果の一つであるように思われます。人間の脳能力の発達、そしてその結果として生まれた技術文明もまた、自然淘汰の結果です。しかし、何世代にもわたる遺伝子淘汰による自然淘汰とは異なり、人類は全く新しい進化戦略を採用しています。それは、脳力の発達につながる選択に報酬を与え、支援するという戦略です。

もちろん、この結論には恣意的で推測的な要素が多分に含まれており、人類の進化のこのような方向性が必ずしも人類の明るい未来につながると安易に結論付けることはできません。これはほとんど根拠のない懸念であり、結果がどうであれ、テクノロジーが導く方向への前進を止めるものではありません。

この点に関しては、私たちは少し急いでいるかもしれないし、少し焦っているかもしれない。