Футурология

Идеальная цель биотехнологий — полное управление функциями живых организмов. Речь идет как о влиянии на уже существующие организмы, так и о создании новых с принципиально иными свойствами.

«Биологическая сингулярность» будет достигнута, когда станет возможным непосредственно транслировать заданные функции в живые существа, способные их выполнять.

Для этого необходимо:

освоить язык такой трансляции, которым, очевидно, является генетический код;

понимать все принципы работы живого организма;

располагать моделью организма для каждого отдельного вида живых существ.

Уже существуют относительно успешные проекты по полному моделированию организмов кишечной палочки и червя C. elegans. Моделирование человеческого организма начато в рамках проекта «Физиом».

В основе развития биотеха лежат манипуляции и обработка данных, которые позволяют одновременно работать с большим количеством проб автоматически, а также все большее развитие биологических нанотехнологий — микроскопических инструментов для манипулирования внутри живых клеток. Например, происходит переход от автоматизированной работы с пробирками к работе с потоками жидкости внутри чипа (micro-fluidics).

Второе направление — создание автоматизированных биологических систем, в которых компьютер связан с изучаемым биологическим объектом. Например, автоматизация процесса создания вирусов-векторов, которые смогут встраивать любой произвольный ген в произвольную целевую клетку. Таким образом, происходит развитие живых существ-инструментов. В этом направлении можно предвидеть создание электрически управляемой клетки, которая сможет по сигналу компьютера синтезировать белки, а также цепочки ДНК и упаковывать их в вирусную оболочку (капсид) с целью дальнейшего использования для генетической модификации любых других клеток.

Внедрение инновационных технологий происходит медленнее, чем современной электроники, поскольку любые продукты биотехнологий требуют длительной и тщательной проверки на безопасность. Если новый мобильный телефон проходит путь от проекта до массового потребителя примерно за два года, то для медицинских изделий этот срок в десять раз больше. Это касается и лекарств, и генетически модифицированных продуктов питания. Ускорить тестирование могло бы создание всеобщей модели организма человека или использование для этой цели отдельных клонированных органах.

Важные особенности развития современных биотехнологий

Участие в решении биологических задач большого числа любителей (например, сеть DIYbio, проект Folding@home, в котором используются сотни тысяч персональных компьютеров рядовых пользователей со всего мира, выполняющих вычисления в то время, когда ресурсы процессора не полностью используются другими приложениями), а также развитие краудсорсинга — использования «интеллекта толпы», то есть коллективного разума, возникающего в результате добровольного участия больших групп людей в реализации тех или иных проектов в Интернете. Этому способствует дешевизна базового биологического оборудования и доступность информации через Интернет. Можно провести аналогию с развитием программирования, когда огромное количество людей получило доступ к компьютерам у себя дома.

Начало эпохи массовых биологических экспериментов, когда миллионы людей будут вовлечены в биологическую индустрию, например, в тестирование тех или иных веществ на моделях, в том числе и на себе, с помощью носимых систем контроля.

В перспективе — развитие гибрида компьютера с биопринтером — биофаба, который позволит напрямую создавать биологические существа с заданными функциями.

Биофаб — это универсальный инструмент, открывающий принципиально новые возможности, подобно тому, как первый наноробот изменит мир нанотехнологий, а первый ИИ — мир обработки информации.

Можно сказать, что вся современная биотехнология является единым биофабом, только очень распределенным и медленно работающим.

Часть этого распределенного биофаба — удаленные лаборатории, в которых можно заказывать образцы ДНК и другие биопрепараты для доставки по почте.

Основные этапы развития биотехнологий в будущем

Этап

Суть этапа

Описание

1

Внедрение нескольких простых, но мощных достижении

Возможно получение человеческих органов, выращенных в организме свиней, универсальные вакцины от гриппа, вирусная терапия нескольких видов рака, микророботы, способные очищать бляшки в сосудах, искусственные сердца

Abiocor

. В ходе этого этапа также будут заложены прорывные методики для будущих открытии

2

Наступление биосингулярности — 2020–2040 годы

Создание недорогих биофабов. Возможны крупные прорывы, например, пересадка мозга человека в новое тело, выращенное синтетически. Опасность крупного биотеракта, если государства не смогут удержать контроль над распространением биофабов

3

Пространство результатов — конец XXI века