Biotechnologie ist derzeit ein großes Schlüsselwort in der Branche, so wie Computer vor einigen Jahren. Heutzutage kann jeder ein Terminal öffnen und anfangen, an seinem Computer herumzubasteln, Software zu programmieren und alles, was er sich vorstellt, in der virtuellen Welt wahr werden zu lassen. Ein ähnlicher Trend ist bei Objekten und dem Wachstum von Fab Labs auf der ganzen Welt zu beobachten.
Wird dies mit der Biologie geschehen und wie bald? An welchem Punkt in unserer nahen Zukunft werden wir sehen, wie Kinder mit Molekülen, DNA und Leben spielen?
Diese Frage soll NICHT umfassen, was ein solches Basteln zur Folge haben könnte.
Obwohl meine Antwort sicherlich meinungsbasiert ist, denke ich, dass die Antwort lautet: wahrscheinlich nie. Der Grund ist, dass, wenn Sie menschlichen und tierischen genetischen Code mit einem Computercode vergleichen möchten, es wie 0 % Logik und Struktur und Hunderte von Millionen Jahren Debugging aussehen würde. So funktioniert die Evolution: Zufällige Mutationen werden erzeugt und wenn sie nützlich sind, breiten sie sich aus. Auch die Computerprogrammierung kann auf diese Weise unter Verwendung genetischer Algorithmen erfolgen . Die Ergebnisse sind oft effektiv, aber für den Menschen völlig unverständlich.
Schon heute können wir nahezu jede beliebige DNA in eine Zelle einbringen. Man könnte DNA als eine lange Reihe von Buchstaben schreiben und wir wären in der Lage, sie zu synthetisieren. Das Problem liegt nicht in der Technologie, sondern darin, dass wir nicht wissen, was sie bewirken wird. Da es so schwer ist, den DNA-Code zu verstehen, werden feine Änderungen wahrscheinlich immer umfangreiche Forschung und Experimente erfordern. Der Code ist einfach zu chaotisch, um ihn so einfach zu ändern.
Wenn alle Tiere „sehr schlecht geschrieben“ sind, könnten wir fragen, wie nahe wir daran sind, Tiere von Grund auf neu zu schreiben. Es scheint auch sehr, sehr problematisch zu sein. Im Gegensatz zum Leben ist unsere Software sehr hierarchisch. Ein höheres Programmierniveau beruht auf einer präzisen Übersetzung in Assembler-ähnliche Prozessoranweisungen, die darauf beruhen, dass Prozessoren viele einfache Aufgaben sehr genau ausführen. Sogar ein Prozessor ist im Grunde ein einfaches Teil – ein Transistor – das viele Male in eine sehr präzise Struktur kopiert wurde. Jede Ebene funktioniert perfekt und kann vollständig von der nächsten getrennt werden. Dies ermöglicht es uns, es zu verstehen und Software effizient zu schreiben. Grundeinheiten des Lebens – Proteine – sind viel chaotischer. Sie arbeiten bei weitem nicht so sauber wie Transistoren und man braucht wahrscheinlich viel mehr Trial and Errors, um die ganze Proteinmaschinerie dazu zu bringen, wie beabsichtigt zu arbeiten, mit anderen Proteinen kooperieren. Meine Schätzung ist, dass wir noch Hunderte von Jahren brauchen könnten, um einen Weg darum zu finden.
Die Frage ist wirklich schwer zu beantworten, wegen der Kontroverse um Stammzellen, in der religiöse Menschen Einwände gegen die Verwendung menschlicher Embryonen für wissenschaftliche Zwecke erheben.
Auch wenn Sie das Nachdenken über die Endergebnisse ausgelassen haben, dass jeder mit lebenden Organismen herumspielen kann, wird die wirkliche Verbreitung darauf aufbauen, "welche Möglichkeiten bringt uns das?"
Während es zum Beispiel zutrifft, dass Sie einen Computer kaufen und Ihr erstes Hello World- Programm schreiben können, reicht es im Fall von "Lab Science" immer noch aus, um Sie kleine Laborspiele mit der Entdeckung von Blumenzellen machen zu lassen, wenn Sie Lust dazu haben Wenn Sie mehr wissen möchten, gibt es eine Fachschule, in der Sie das lernen können.
Außerdem taucht der Computer in jedem Haushalt auf, weil er mehr als ein Problem des "allgemeinen Haushalts" löst (während "Spielen" eines davon sein könnte).
Um es kurz zu machen, auch wenn die breite Öffentlichkeit das DNA-Basteln stark unterstützt, glaube ich immer noch, dass dieses Gerät zum Herumspielen mit DNA eher Teil eines "Hochschullabors" als eines gewöhnlichen Haushalts sein wird. (Also wird es niemals den gemeinsamen Haushalt erreichen).
Um die Zeit zu erraten, denke ich, dass ein plausibler Horizont 20 bis 50 Jahre ist.
Aber denken Sie daran, egal wie cool das Gerät oder die Technologie auf dem Papier klingen mag, die breite Öffentlichkeit kann immer dagegen sein .
Es wird nicht lange dauern, bis wir uns dafür entscheiden, die Kraft der DNA und der Biologie zu nutzen, um uns bei Berechnungen zu helfen (DNA-basierte Computer gibt es heute). Es wird jedoch eine LANGE Zeit dauern, bis wir uns mit der bestehenden Biologie herumschlagen können, weil der "Quellcode" einfach zu schwer zu verstehen ist.
Wir entwickeln uns seit Millionen von Jahren. "Lesbarkeit des Genoms" wurde nie ausgewählt (vielleicht sogar dagegen). Bei allen von Menschen geschriebenen Codes war die „Lesbarkeit“ ein Hauptanliegen, daher entwerfen wir unsere Produkte anders. Zum Beispiel gibt es beim Programmieren ein Mem, das „Goto als schädlich betrachtet“, weil es die Lesbarkeit erschwert. Es gibt auch eine Philosophie, Thread-Interaktionen zu minimieren, da sie schwer zu befolgen sind. Das Produkt der Natur verwendet überall „goto“, und die beste Analogie für zelluläres Verhalten würde Millionen von interagierenden Fäden beinhalten. Viele unserer skurrilen Formen und Merkmale sind tatsächlich das Ergebnis von "geteiltem Code", der mutiert wurde, um für einen völlig anderen Zweck nützlich zu sein.
Ich glaube gerne, dass wir irgendwann in der Zukunft unserer Rasse eine gewisse Macht über die Biologie haben werden. Ich glaube jedoch nicht, dass Macht eine starke Ähnlichkeit mit der heutigen Programmierung haben wird. Ich gehe davon aus, dass es viel subtiler aussehen wird.
Die Gentechnologie ermöglicht es uns bereits, die Genome mehrerer Modellorganismen mit äußerster Präzision zu manipulieren. Die homologe Rekombination in Hefe ermöglicht es Forschern, praktisch jede Sequenz im Genom nach Belieben zu ändern, und das jetzt entwickelte CRISPR/Cas9-System ist enorm vielversprechend für den Einsatz in komplizierteren mehrzelligen Organismen. Die derzeitige Genforschung umfasst üblicherweise das Löschen von DNA-Sequenzen, das Einfügen von DNA-Sequenzen, das Verschmelzen von Genen und wirklich alles, was Sie sich vorstellen können, um eine genetische Sequenz zu verändern, um herauszufinden, wie sie funktioniert. Das soll jetzt nicht heißen, dass es einfach ist. Es müssen zeitraubende genaue Protokolle eingehalten werden, die nicht immer funktionieren. Es erfordert die Ressourcen eines modernen Labors, eine Menge Geld und viel Fachwissen. Damit ein Kind dies jemals tun kann, müsste der gesamte Prozess von einer Maschine automatisiert werden. Einige sehr gut finanzierte Labors verfügen über Robotik, die in der Lage ist, einige Prozesse zu automatisieren, aber wir sind weit entfernt von einer Art persönlichem All-in-One-Gentechnikgerät.
Während es in Zukunft möglich sein könnte, das Genom eines Organismus schnell und kostengünstig zu manipulieren, besteht die größere Hürde, um tatsächlich etwas zu machen, das man will, darin, zu wissen, was man ändern muss. Wir verstehen den Zweck der meisten DNA in unseren Genomen wirklich nicht. Unsere aktuelle Forschung besteht normalerweise darin, etwas zu zerbrechen, zu sehen, was passiert, und dann ein Modell dafür zu entwickeln, was dieses Ding tat. Wir sind noch weit davon entfernt, gezielte Veränderungen vornehmen zu können, um benutzerdefinierte Organismen zu erzeugen.
Meiner Meinung nach muss der Biotech-Revolution, die Sie sich vorstellen, wahrscheinlich eine Computerrevolution vorausgehen. Um tatsächlich ein vollständiges Modell der Funktionsweise von Genomen zu erhalten, benötigen wir leistungsstarke Rechenmodelle für die Vorhersage von Proteinstrukturen und -funktionen sowie für die Simulation aller miteinander verbundenen regulatorischen Netzwerke, die alle diese Proteine steuern.
In 100.000 Jahren? In 1.000.000.000 Jahren? Niemals?
Es gibt viele Argumente dagegen, dass dies jemals passieren wird, und noch mehr Argumente, warum dies in absehbarer Zeit niemals passieren wird, es sei denn, wir berufen uns auf Wissenschaftsfantasie und auch auf schnelle Schritte hin zu utopischen sozialen Verbesserungen im Tempo von, sagen wir, der Star Trek - Zeitlinie. AFAIK Star Trek verfügt nicht über dieses Niveau an Technologie (und auch nicht an Vertrauen in die Kindheit).
In Betracht ziehen:
Es ist gefährlich, mit Ihrem Körper herumzuspielen , also wäre es unverantwortlich, die breite Öffentlichkeit einzuladen, mit genetischer Manipulation zu spielen, solange wir nicht auch Auferstehungstechnologie haben.
Genmanipulation ist gefährlich für alles Lebenzumal, um die DNA eines Organismus systematisch zu verändern, ein starker Ausbreitungsmechanismus benötigt wird, und DNA auch natürlich mutiert. Aus diesem Grund ist es eine sehr schlechte Idee, gewinnorientierte Unternehmen tatsächlich gentechnisch veränderte Pflanzen freisetzen zu lassen, geschweige denn, sie an alle zu verfüttern, und sie nicht zu kennzeichnen. Zum Beispiel verbreiten GVO-Pflanzen ihre Samen in der Umwelt, wo sie sich schließlich auf andere Felder ausbreiten und sie in GVO-Pflanzen und neue GVO-Sorten korrumpieren, wodurch Nicht-GVO-Pflanzen reduziert werden. Wenn diese Unternehmen auch absichtlich Nahrungspflanzen so gestalten, dass sie kein Saatgut erzeugen können, massive Pestizidkonzentrationen enthalten usw., verlangen sie nur, dass etwas schief geht, möglicherweise irreversibel. Es ist eine schlechte Idee, Junior mit der DNA herumspielen zu lassen, und Ihre zukünftige Gesellschaft wird eine schlechte Zeit haben.
Die Analogie, dass DNA wie Programmcode ist, ist eher theoretisch und metaphorisch als wörtlich und praktisch. Mit DNA in Samen herumzuspielen, bis Sie einige positive Effekte erzielen, ist das Programmieräquivalent zum zufälligen Spielen mit dem Maschinencode eines anderen, wie hier:Abgesehen davon, dass DAS ein sehr prägnantes, logisch geschriebenes und kleines Programm ist, also etwas mit einer riesigen Anzahl von Seiten davon und von Natur aus zufällig geschrieben, wobei der größte Teil des Codes anscheinend nichts tut, aber möglicherweise etwas tut, und seit einigen keine lineare Ausführung davon kann der Teil (oder Teil eines Teils eines Teils eines Systems) sein, der George Lemuelsons Kinnhaar im Alter von 48 Jahren grau werden lässt, während er seine Libido um 5 % verringert und seine Chance, Diabetes-A zu bekommen, um 5 % erhöht . Und Sie können es nur in Blöcken ausschneiden und einfügen, indem Sie Blöcke von anderen Versionen desselben Programms austauschen. Ihre einzige Hoffnung ist, dass die Chunks, die Sie ausschneiden und einfügen müssen, aus anderen Programmen stammen, die zum Ausschneiden und Einfügen und erneuten Kombinieren entwickelt wurden. Aber leider können viele dieser Kombinationen unfruchtbar oder tödlich oder krebsartig sein, Aus diesem Grund wird GVO in Labors hergestellt, in denen Sie fast alle Ihrer vielen vielen Fehler wegwerfen können. Was Sie nicht wollen, dass Junior es selbst tut, es sei denn, Sie wollen, dass er stirbt.
Cort Ammon
Sheraff
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