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2019年1月，美国防高级研究计划局（DARPA）启动“测量生物能力”（MBA）项目，研究如何对作战人员自身的生物系统进行实时监测，帮助其实现在各军事专业领域的最佳效能。
一、研究背景
DARPA项目经理埃里克·范·吉森表示，每个人拥有的基因似乎可用于预测其在某个方面卓越的表现，但往往并未发生预期的特征或行为。MBA项目旨在发现影响表型表达的其他生物学机制，研发用于测量这些变化的工具，从而使更精确地影响作战人员在各种想定下的效能和弹性成为可能。DARPA选择了三个团队开展该项目：通用电气研发中心（GE）、劳伦斯·利弗莫尔国家实验室及人机认知研究所（IHMC）。
二、研究目标
MBA项目旨在帮助军事人员了解并实现与其效能和弹性相关的先天生物潜力。该项目计划研发专业知识与工具，以提升训练效果，为组建更强的任务编队提供支持，并确保其通过任务后恢复使后续作战拥有更大的获胜机会。为此，DARPA将为作战成员提供一种测量和理解驱动身心功能的分子系统的能力，然后帮助其利用这些信息实现身体效能的提升。
三、研究内容
MBA项目的核心问题是将优秀专业作战人员外部可观察到的身体、行为、认知特征与特征（即其表型）与其生物学可测量要素相关联，以了解并预测其在各种情况下的效能；然后，利用这些信息提升个人的训练效果。
由于个体遗传密码（即基因型）不会直接转化为表型，因此MBA的项目工作远非解码基因组。GE和IHMC领导的项目团队采用反推法，先观察高效能部队军事训练的测量值，再表征其在各军事专业领域的相关表型。在识别表型后，研究人员将阐明目前人类生物学中被称为基因表达回路的黑匣子，它是基因型转化为表型的分子机制。表达回路由表观遗传、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和其他对效能与弹性产生重大影响的系统组成。研究团队还将尝试为每个电路识别一个或多个可测量的生物标记，确定这些生物标记的变化速率，并建造新型传感器，以实时测量变化。
四、项目进展
MBA许多前期工作需收集表型分析数据并对其实行匿名处理。GE和IHMC将在一系列训练活动和例行想定中，从活跃的军事人员中收集其身体、生物学及认知效能数据。这些数据包括：音频和视频记录；生物样品；来自测量身体活动、睡眠、心律、生理负荷的可穿戴健康与健身传感器的数据；标准化的认知与行为评估的结果（这些评估旨在测量与流体智力、执行功能、记忆力、学习能力、注意力和处理速度有关的因素）。此外，GE和IHMC还将通过嵌入式遗传咨询师、运动治疗师或类似专家提供医学指导，以帮助个体解读这些结果。
阐释驱动给定表型的基因表达回路需要一种能够处理数十亿变量的新型分析技术。最终，分析结果须揭示何时以及如何开展生物标记的关键测量，以指导研究团队开发适合长期使用的传感器。目前，GE将首先研发一种可穿戴的显微针系统；IHMC正在开发一款牙套。随着项目的进展，两个团队将基于对重要生物标志物的不断理解，重新评估感知方法。
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室将对其他团队的结果、硬件和过程开展独立确认和验证（IV＆V），以确认其在操作上是否相关。IV＆V的工作包括：测试MBA研发的传感器的功能寿命，并评估其用户界面，以了解潜在的故障模式及对结果错误解读的可能性。在MBA项目的最后阶段，GE和IHMC将与军事人员共同试验研发的系统。
五、项目意义
如果项目取得成功，MBA技术将为使国防部提供改进训练、提高任务效率、加快任务后恢复速度及解决高度专业化合格候选人短缺等方面的深刻见解。此外，在MBA项目实施中，研究团队与道德、法律、社会和法规方面的独立顾问进行了广泛探讨，特别是强调数据隐私、数据保护及具有访问权限的人员对数据的负责任使用。
来源 ：DARPA网站 /图片来自互联网
军事科学院军事科学信息研究中心 申淼