UCLA

Video: Täällä syntyi internet (ei siis www, vaan internet)

Kalifornian yliopiston Los Angelesin kampuksen UCLA:n insinööritieteiden rakennuksessa 4 on kolmannessa kerroksessa erään huoneen oven vieressä messingistä tehty laatta, missä lukee yksinkertaisesti "Birthplace of the Internet, 1969".

Se on siis paikka, missä internet syntyi vuonna 1969 – tarkalleen ottaen aamupäivällä 29. lokakuuta 1969.

Kuten syntymää lähes aina, edelsi tätäkin tapausta aika paljon valmistelua. Taustalla oli tarve saada Yhdysvaltain eri tutkimuslaitoksissa olevat tietokoneet – joita ei ollut tuolloin paljon – vaihtamaan tietoja keskenään. Yhdessä paikassa oleva tutkija voisi siis käyttää toisaalla fyysisesti olevaa konetta tietoverkon kautta.

Yhteydet olivat hitaita ja huonoja, ja ne katkeilivat, joten UCLA:ssa ollut tutkija Leonard Kleinrock ehdotti käytettäväksi tiedonsiirrossa paketteja. Yhden ison tiedoston siirtämisen sijaan tiedosto pilkotaan paketeiksi, jotka laitetaan verkon kautta menemään päämääräänsä, missä ne kasataan jälleen yhteen. Näin paketit voivat mennä eri piuhoja pitkin ja saapua jopa hieman eri ajassa perille, koska paketit oli merkitty siten, että ne pystyttiin harsimaan yhteen alkuperäiseksi tiedostoksi.

Tekniikka sain nimen TCP/IP, eli Transmission Control Protocol/Internet Protocol. Kleinrock testasi sitä luonnollisesti ensin laboratoriossaan, eli huoneessa, missä yllä oleva video on kuvattu. Ja sitten, 29.10.1969 protokollaa testattiin etäyhteydellä Stanfordin yliopiston kanssa. Se onnistui – melkein. Kun UCLA:sta koetettiin kirjautua sisään Stanfordin systeemiin, eli kirjoittaa "LOGIN", menivät vain kirjaimet L ja O perille, ennen kuin yhteys meni poikki. Maailman ensimmäinen viesti internetissä on siis kaksikirjaiminen sanan osa: "LO".

Tekniikka osoittautui toimivaksi ja sitä alettiin käyttää verkossa, joka oli nimeltään ARPANET. ARPA oli Yhdysvaltain puolustushallinnon tutkimuslaitos, joka rahoitti Kleinrockin työtä, ja se oli luonnollisesti kiinnostunut tekniikan sotilaskäytöstä. Ensisijaisesti verkolla haluttiin saada harvalukuiset tietokoneet mahdollisimman hyvin ARPA:n tutkijoiden käyttöön, mutta ylimääräisenä bonuksena tuli se, että verkko oli hyvin häiriönkestävä. Jos siis osa verkosta tuhoutui ja oli jostain syystä vain pois käytöstä, voitiin paketit siirtää kätevästi jotain toista kautta. Eli verkko oli hyvin luotettava ja sopi hyvin sotilaillekin.

ARPANET laajeni, muuttui vähitellen akateemisen tutkimusmaailman yleisverkoksi, kurottautui Yhdysvaltain ulkopuolelle ja lopulta se avautui myös ns. suurelle yleisölle sillä seurauksella, että nyt sinäkin voit lukea tätä ja katsoa videota netin kautta.

Olennaisessa osassa internetin yleistymisessä oli WWW, eli World Wide Web, joka kehitettiin Euroopan hiukkastutkimuskeskus CERNissä tutkijoiden apuvälineeksi: webin ja sen HTML-kielen avulla oli tarkoitus auttaa tutkimusraporttien ja muiden tieteellisten tekstien ristiinlinkkausta, eli niiden käyttämistä hypertekstinä. Klikkaamalla avainsanaa sai nopeasti auki toisen dokumentin, missä käsiteltiin samaa asiaa.

Aikanaan 1990-luvun alussa hyperteksti oli uutta ja ihmeellistä, mutta nyt sekin on arkipäivää ja kehittynyt paljon eteenpäin siitä, mitä se oli aikanaan.

Mutta WWW ja internet ovat siis eri asioita, ja kun kyse on netin keksinnästä, niin silloin katseet täytyy suunnata Kaliforniaan (tai yllä olevaan videoon).

Kiitokset kuvausmahdollisuudesta UCLA:lle ja järjestelyistä Eerik Mantereelle!

Suuri harppaus eteenpäin: DNA selville käynnykällä

Pe, 01/20/2017 - 10:49 By Toimitus

Mainoksen mukaan jokaista käyttöä varten on mobiilisovellus. Ihan pelkkä softa ei vielä riitä DNA:n analysointiin, mutta nyt sen vaatima laitteistokin on niin pieni, että se voi toimia kännyn lisävarusteena. Ja tämä on vasta alkua.

Ruotsalais-kalifornialainen tutkijaryhmä on valmistanut DNA-analysaattorin, joka voi toimia matkapuhelimen kanssa ja joka on niin pieni, että sitä voi äkkiseltään ajatellen pitää varsin massiivisena suojana puhelimelle. 

Laitteessa on kaksi laseria, valkoisen valon LED-valo ja suodattimia sekä optiikkaa yhdessä pienen valoa analysoivan ilmaisimen kanssa, ja se pystyy toimimaan tarkkana molekyylimikroskooppina ja tonkimaan geeniperimää selville.

Täyttä geenikartoitusta tällä laitteella ei voi tehdä, mutta se pystyy näyttämään onko solunäytteen kromosomissa merkkejä tuberkuloosista tai syövästä. Niin sanotussa sytogeneettisessa tutkimuksessa katsotaan kromosomien määrää ja rakennetta, ja tämä voidaan tehdä mikroskoopilla. Jos kromosomissa on katkoksia tai muutoksia, voi tämä olla merkki sairaudesta.

Laitteen tietokoneena toimii matkapuhelin. Unohdamme aika usein, että nykyiset älypuhelimet ovat hyvin tehokkaita tietokoneita ja ne ovat järeämpiä laskimia kuin supertietokoneet olivat vielä jokin aikaa sitten.

Normaalisti tämä DNA-tutkimus pitää tehdä laboratoriossa, mutta nyt – jos ja kun tämä noin 500 euroa maksava laite saadaan massatuotantoon – voidaan geenitesti tehdä melkeinpä missä vain ja milloin vain. Perinteiset tällaiset laitteet maksavat sata kertaa enemmän.

Yllä olevat kuvat näyttävät mitä laite pitää sisällään: se on "normaali" DNA-mikroskooppi, mutta vain kompakti, kenttäkelpoinen ja edullinen.

Kuten laboratorioissa olevissa laitteissa, kiinnitetään näytteen soluja mikroskooppilaseille ja kromosomit värjätään, jotta ne näkyvät paremmin. Mikroskoopin ottamat kuvat siirretään matkapuhelimeen, missä oleva ohjelmisto analysoi niitä.

Tarkempia tietoja laitteesta ja sen toimintaperiaatteesta on tuoreessa Nature Communications -julkaisussa ilmestyneessä artikkelissa (mistä yllä oleva kuvakin on).

Kun DNA-analysointitekniikka menee tästä vielä eteenpäin ja geeniperimän kartoitus voisi tapahtua nopeammin ja hyvinkin pienissä laitteissa, voitaisiin esimerkiksi avaimet korvata tällaisilla laitteilla. Tulevaisuuskuvissa esimerkiksi oveen voisi vain sylkäistä, jolloin se tutkisi kuka on tulossa sisään ja avautuisi vain kun se havaitsisi valtuutettujen henkilöiden DNA:ta näytteessä. 

Myös poliisille tällaiset laitteet olisivat käteviä – kuten myös erilaisille parempaa valvontaa ja vaikoilua havitteleville tahoille.