理论-天线设计:项目团队需具备对复杂天线系统进行建模的能力,可以使用经典工具,也可以使用量子工具,根据需要而定,但不要使用与天线设计通用的大量假设。生物系统天线将可能扩展近场和远场概念,可能短于单个波长,可能包含于非均匀阵列,包含于复杂的水性和充电环境,并具有相对电磁辐射和检测同等时间尺度的运动和变化的结构。
实验-生物系统准备:项目团队要具有准备所需的多个尺度和环境的生物系统的能力,要有对潜在系统误差和潜在变化的深刻理解。
实验-电磁测量:项目团队要具备产生源和探测器的能力,要有充分的带宽、稳定性、效率、噪声和波长,并测试提出的假设。特别是,项目成员要理解电磁背景和杂波效应,以及对实验精度和重复能力的影响。
RadioBio计划的范围包括整个电磁频谱,从低频电磁波到PHz,DARPA在新研究领域的兴趣意味着会把优先级放在KHz到THz范围的提案上。对提案的要求是电磁波信道在生物系统中能够被无模糊地识别出来,在这种意义上,发射信号产生一个特定的生物结果,并且这种行为对于实验和所用的频率是可以重复的。类似的,需要一个关于收发天线或生物电路的数学模型,并需要对该模型进行定量实验验证。对实验必须进行清晰地描述,特别要注意控制和系统效应。为了证明可重新形成和可重复能力,必须在多个系统和多个环境对模型的预测进行验证。提议的研究必须探究类似或不同生物系统间的电磁交换机制。
5、项目安排
该计划分成两个阶段,每个阶段持续24个月,项目团队在两个技术领域开展工作。第一个技术领域是假设测试,第二个技术领域是理论支撑。
第一阶段A(12个月):在第一阶段的前12个月,项目小组将清晰描述假设的生物电磁信号,并验证理论和实验能力,能够在可预测、定量化、参数化、可控的实验中无模糊地验证理论和实验能力。
第一阶段B(12个月):在第一阶段的后12个月,项目团队将测试其假设,明确确定是否在生物系统之间存在有意的电磁通信。若是,项目团队将确定传递了什么信息,以及是如何编码的。项目团队必须给出度量方式。