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未来/生物技术

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

医学/心理学

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  • 定制食物以治疗特定的医疗状况。
  • 识别大多数疾病的遗传联系。
  • 了解大多数疾病的生化机制和环境相互作用。
  • 广泛使用遗传筛查。
  • 通过基因工程增强身体和精神能力,不仅仅是治愈疾病。
  • 完整的个人医疗记录存储在智能卡上。非常全面的记录,包括基因组、生活史、访谈录音、手术视频...
  • 延长寿命和提高生活质量。更多的人将健康地活到 80 多岁。
  • 家庭(健康)诊断系统,通过无线电进行每日/实时检查。家庭人工智能驱动的老人和残疾人支持设备
  • (纳米技术)设备在血管内自行移动,诊断和修复一些问题。时间尺度?先例?
  • 治愈癌症
  • 人造器官:耳朵、眼睛、腿、肺、心脏、胰腺、肝脏、肾脏、血液等...
  • 先进的假肢:腿、胳膊、手等... 生物/技术混合体

心理学

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  • 了解人类行为的遗传、化学和生理基础。更好地控制和治疗精神疾病。
  • 通过大脑和思维操控来影响情绪、学习、感觉、记忆和其他心理现象的能力。
  • 工程化生物体,生产商品、药物和复杂化学物质,或处理废物处理、农业加工和环境管理。
  • 有效管理有机环境。我们将了解大多数动植物群的基因组。我们将能够有效地管理基因库,以及控制它们的种群。(这意味着什么?)
  • 动物和植物的广泛遗传干预计划。遗传增强技术将应用于野生和驯养生物,包括宠物。
  • 许多新的基因工程植物和动物形式。

人类增强

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  • 传感器直接连接到人类神经系统。人工神经,人工感觉器官直接连接到大脑。
  • 直接刺激大脑的快感中枢。
  • 人造耳朵、眼睛、腿、肺、心脏、胰腺、肝脏、肾脏、血液 - 以多种方式增强,例如肝脏更好地代谢酒精(更多酒精脱氢酶),为焊工,眼睛包含更高水平的感光紫外线滤光色素。
  • 生物制造是生物技术 [1],用于制造东西。生物事物,如皮肤、身体器官,甚至啤酒。还有机械事物,例如电池。目前已经有一些有限的例子。
  • DNA合成器可以创建新的DNA

科学访问:目前正在进行一项运动,旨在使生物技术出版物更加“开放”。

制造:有一些有限的生物制造。

期望。

有人争论(在德雷克斯勒和一位生物学家之间;需要链接)关于人们是否会制造出超越生物学的纳米技术。想想轮子,轮子不是自然产生的。想想眼睛,我们还没有达到它的水平。

有人呼吁开源生物技术。

业余生物技术似乎是可行的,而且似乎也有人愿意尝试。

  • DNA黑客
  • 通过编码人员的眼睛看DNA
  • CAMBIA 项目——CAMBIA 项目将以 20 美元的价格出售给你 TransBactor 菌株和载体。
    • 你用它将基因转移到植物细胞中,虽然我不知道还需要哪些其他设备。
  • 开源生物学及其对行业的影响
    • “关于如何在厨房操作和分析 DNA,已经有很多信息。最近的《科学美国人》业余科学家专栏提供了通过聚合酶链式反应 (PCR) 扩增 DNA 的说明,而之前的专栏则介绍了如何使用自制电泳设备分析 DNA 样本。这一讨论在 slashdot.org 线程中立即引起热议,参与者提供了提高 PCR 产量的小贴士。 ”
    • “现在已经可以通过化学方法在几周内合成足够的 DNA,从头开始构建一个细菌基因组。”

一个非常有趣的观点是:远程生物实验室

这篇论文描述了当你拥有一个全自动(机器人)生物实验室,人们可以通过互联网使用它时,可用的教育和实验机会。一个 13 岁的孩子可以远程发出命令来执行某种遗传“Hello World”实验。

一个优势是,可以想象,监管机构可以观察到所有进行的实验,并通过限制进出实验室的物理访问来限制有害传染的可能性。

这篇论文指出,随着时间的推移,生物实验室可能会被改进和小型化。

(另见:彩虹的尽头,其中有一个类似的实验室。人们付出巨大的努力,颠覆了这个实验室。)


注释

有些人期望

“关于如何在厨房操作和分析 DNA,已经有很多信息。最近的《科学美国人》业余科学家专栏提供了通过聚合酶链式反应 (PCR) 扩增 DNA 的说明,而之前的专栏则介绍了如何使用自制电泳设备分析 DNA 样本。这一讨论在 slashdot.org 线程中立即引起热议,参与者提供了提高 PCR 产量的小贴士。 ”“现在已经可以通过化学方法在几周内合成足够的 DNA,从头开始构建一个细菌基因组。” 开源生物学及其对行业的影响,作者:Rob Carlson,2001 年

        • 生物恐怖主义是一个非常现实的可能性。
      • 过去花费了多少?
    • 我们可能将身处何处?
    • 今天,要对(例如)病毒进行基因工程需要什么?
      • 哪些基础材料?
      • 哪些实验室设备?
      • 需要哪些知识?
    • 相关链接?
      • 远程生物实验室——描述了现状,并概述了未来的发展方向,建议在不久的将来使用机器人远程生物实验室进行教育用途
      • 技术评论:知识——关于俄罗斯的进展(至今无人超越),生物技术武器化的努力;另见:评估威胁——强调目前只有国家才能做到这一点
      • 通过编码人员的眼睛看 DNA——这是一个业余爱好者分析生物技术的例子;它很基础,但你可以看到人们有意愿。

病毒组装

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基因工程

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近期基因疗法

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先进基因疗法有许多潜在市场,而疾病治疗只是其中很小的一部分。其他潜在用途包括:

  • 治疗使秃顶男性重新长出头发
  • 一种可以在不经历更年期的情况下打开和关闭月经的疗法
  • 治疗乳房发育,使植入物过时
  • 无需锻炼即可增加肌肉质量
  • 溶解多余脂肪组织
  • 当然,还有针对衰老疾病的“青春之泉”本身

时间轴

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基因工程,额外的眼睛、毛皮或触手?太棒了。

基因工程。

  • 首先(现在是 2015 年),我们将看到更多智能药物,即越来越多的药物设计基于对基因和蛋白质如何工作的理解,而不仅仅是随机的、与有机分子相关的命中率实验。使用第三种方法(即不是神经或激素,而是人工药物诱导的方式)调节人体代谢将变得越来越有可能。像 Viagra 一样的东西,用于减肥(而不是增肥)的有效药物,促智药物等等。
  • 然后(2015-2025 年),我们将看到第一个与健康相关的基因改造。正如奈姆在他的书中描述的那样,有几种方法可以修改我们自己——注射蛋白质(药物——见上文)、将 DNA 添加到细胞中(非插入型载体)或添加到细胞核中(插入型载体)。到那时,我们将强烈感受到人类基因组计划带来的影响,了解复杂基因化学的很大一部分。首先,我们将改变 DNA 来修复健康缺陷,去除不良基因或修复它们。
  • 同时,我们将在竞技体育(奥运会)中进行基因治疗,以提高力量、耐力等。有些人说第一批这样的治疗方法已经在使用。每一次奥运会都会越来越多,到 2016 年,很大一部分运动员将使用某种形式的基因增强。
  • 到那时(2010 年代中期),我们将在健康的个体身上进行一些赛博格化。与电子环境交互的芯片,一些增强的感官(例如,为健康人安装人工耳蜗)。增强手术将越来越受欢迎(例如 LASIK、肌肉手术、大量的美容手术和一些更高级的手术)。“传统”的身体改造技术将逐渐改进。今天所有酷炫的东西都会过时和复古。很难预测这些事情,因为它们在很大程度上是无理性和随机的,就像所有时尚一样。但人们可能会推测皮下显示器、有限的神经电子连接(即“植入式遥控器”)。残疾人将越来越多地使用他们的假肢、假腿、假眼等。但我们仍然不会看到有触手的基因改造人,除了少数怪人,就像今天的顶尖身体改造者一样(然而,即使是他们也可能会选择手术+药物,而不是全面的基因工程)。
  • 从大约 2015 年开始,我们将在虚拟现实和增强现实中花费越来越多的时间。我们将越来越习惯以任意的方式修改自己的外表,以动物的身体(即使只是虚拟地)度过时间等等。

到 2020 年,我们(至少是早期采用者,而不是顽固分子)将使用人工植入的智能药物自动释放装置和基因疗法的结合来人工控制我们的新陈代谢。将有一些案例表明人类会显著增强,改变他们的基因密码,当这可以在非常安全的方式且没有副作用的情况下完成时(这可能来自某种运动改造)。父母将有很大的自由来定义孩子的 DNA 代码,以消除所有不良事物并确保良好事物存在,但还没有鳍或毛皮。我们还将拥有许多人造零件,并将花费大量时间在虚拟世界中。

  • 大约 2020 年至 2025 年,我们将看到生物技术在普通人群中的普及。到那时,我们也将拥有桌面制造实验室(和机器人),一些非常实用的(但尚未完全成熟的)纳米技术(作为我们正在讨论的生物技术的补充)。我们将拥有一些优秀的 AI(但不是人类水平的 AI),因此可以使用现有软件进行大量研发。软件方法将比今天更加先进,因此普通人都能够获得生物实验室的数字设计,使用他们的(可能不是个人拥有的)桌面制造实验室组装它,获取包含遗传和其他生物信息的数据库,并合成 DNA。
  • 到那时,可能会出现一些监管问题。恐慌制造者和负责任的科学家/政治家都会要求一些控制机制,而一些机制肯定会建立起来,但我们也可以预期生物黑客(和盗版者)的出现。显然会存在梯度——如果有些人正在进行合法的身体改造(就像今天纹身/穿孔店里的人一样),他们可以添加一些非法改造,提供对非法药物(受控物质)的访问,而无需处方(就像今天的境外互联网药店一样)等等。这最终可能看起来有点像赛博朋克的预测(例如,传统的吉布森式的赛博朋克)。
  • 在 2025 年至 2030 年,人们将开始注意到指数级的技术增长。2010 年出生的孩子将进入他们的青春期(使用增强思维的药物进行改造,但不足以将他们变成听话的僵尸)。他们很可能是第一个以激进方式使用该技术的人。到那时,移植行业将成熟,每年将进行数百万次移植——克隆器官、异种移植、人工器官等等。干细胞也将用于培育新的器官(体外和体内)。因此,进行重度赛博格和生物身体改造将会非常容易,而且风险很小(几乎没有无法修复的严重并发症的风险)。尽管我对此感到不舒服(现在),但越来越多的人将在尝试重度改造的身体方面进行实验。基因工程将与手术结合使用。我们还将能够引导身体重建——首先是选择性细胞凋亡,然后是干细胞的生成和器官/组织的再生。这显然首先用于纠正,但最终用于以其他原因重建身体。
  • 到那时,基因工程技术将普及和易于获得。软件产品将存在(不是以产品的形式,而是以可下载的例程、AI 模块的形式),可以轻松使用。到 2030 年,大多数人将能够从头设计新的生物体,并随意改变自己的身体。我的想象力有点背叛了我,但当你走在(或以其他方式移动)在街上(或未来的类似物)时,你会看到不同颜色的人(包括粉色、橙色和条纹状的黄绿色)、有毛皮的人、有动画皮肤的人、有各种额外部件(梳子、尖刺等)的人,这些部件出于审美原因添加,有各种面部调整(“非自然”的眼睛、鼻子、嘴唇、牙齿等)的人,有部分身体类似动物部分(猫科动物的眼睛等)的人。
  • 到那时,社会很可能会发生足够大的变化,使这些事情不仅更容易被接受,而且在某种意义上成为预期。思维增强技术、重大的社会变革意味着不会有保守的工作场所不允许你戴着翅膀和角来上班。许多人将不再以传统的方式工作,而是以更具创造性的方式生活,而社会/自然则为他们提供必需品。
  • 未来社会在成员外表方面的具体性质将取决于一个不可预测的因素——不同发展方法的相对成功程度。很明显,虚拟现实、赛博格化和基因工程都将为人类表达提供几乎无限的可能性。但哪三种方法将在(某个时候)更受欢迎,很难预测,因为这取决于哪一种方法更先进、更高效、更安全、更便宜、更容易获得、更容易使用等等。所有这些方法在一定程度上相互补充的可能性很大,但我个人还没有准备好肯定地预测 2030 年的社会将主要由居住在 VR 世界中的人、走在街上的机器人或在周围飞翔和游泳的突变嵌合体组成……

Brian Wang 的预测

  • 2010-2014 - 定制细胞
  • 2011-2016 - 效率超过 20% 的基因工程藻类池,用于生产氢气
  • 2015-2025 - 几乎所有(用于食品的)鱼类都来自大型海洋牧场(超过 100 个牧场,每个牧场的面积都超过一立方英里)
  • 2010-2020 - 未来犯罪:对婴儿 DNA 进行基因改造,以通过虚假亲子鉴定诉讼
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