Biodigital konvergens: Pandemin startade mänsklighetens genetiska transformation

Tänk om de organ som finns hos människor och djur – njurar, mjälte, lever, hjärta, hjärna, etc – representerar inte alla möjliga konfigurationer av celler, utan bara de snävt definierade som valts ut av evolutionen? Tänk om det finns en gigantisk oundersökt tom fläck där du kan ha saker som att tänka muskelvävnad full av neuroner, eller en allt-i-ett lever och njure (lidney?) precis under huden som får dig att svettas bort filtrerade gifter? Tänk om vi kunde tillverka helt nya organ från grunden som aldrig funnits i naturen tidigare och som har helt nya funktioner? Tänk om en kille kunde få små hjärnor inopererade i varje led i kroppen och ge sina armar och ben ett eget sinne, som en bläckfisk?

Detta är något som har utforskats i science fiction många gånger, tidigare. I warhammer 40,000, implanteras de mycket förstärkta och övermänskliga Space Marines med många repbyggda organ, och om du någonsin har läst Bacigalupis Du har nu möjlighet  Windup Girl eller den bortgångne Greg Bears Blodmusik, då vet du exakt hur bisarrt sånt här kan bli. Det finns bara ett problem här, och det är att det här kommer oroväckande nära inte är science fiction längre, och det finns i princip inga etiska ramar på plats för att säkerställa att den inte missbrukas fruktansvärt.

Detta är bara ett exempel på vad du kan göra med syntetisk biologi. En annan sak du kan göra är att designa helt nya enzymer från grunden, infoga generna som kodar för dem i bakterier och använda dem som reagens för att producera helt nya föreningar.

Fortfarande inte övertygad? Om du går in på Kanadas regerings hemsida, just nu, är detta en av artiklarna de har uppe. Jag rekommenderar att du arkiverar den.

Policy Horizons Canada – Exploring Biodigital Convergence

Jag vaknar upp till det adriatiska havets solljus och salta kustluft. Jag bor inte i närheten av Medelhavet, men min AI, som också är min hälsorådgivare, har ordinerat en specifik luftkvalitet, doft och solintensitet för att hantera mina energinivåer på morgonen, och har programmerat mitt sovrum för att efterlikna detta klimat. 

De fräscha lakan som odlats i min byggnad från regenererande svampar är bättre än jag föreställt mig; Jag känner mig utvilad och redo för dagen. Jag måste kolla några saker innan jag går upp. Jag skickar ett meddelande till hjärnan för att öppna appen som kontrollerar mina insulinnivåer och se till att min bukspottkörtel får optimalt stöd. Jag kan inte tänka mig att behöva injicera mig själv med nålar som min mamma gjorde när hon var barn. Nu är det en mikrobtransplantation som automatiskt justerar och rapporterar om mina nivåer.

Allt ser bra ut, så jag kollar hjärnans digitala gränssnitt för att läsa drömdata som spelades in och bearbetades i realtid i natt. Min terapiapp analyserar de känslomässiga svar jag uttryckte medan jag sov. Det tyder på att jag tar mig tid att vara i naturen den här veckan för att reflektera över min återkommande dröm om fångad-i-en-låda och förbättra den hjälpsamma undermedvetna neurala aktiviteten. Min AI rekommenderar en "skogsdag". Jag tycker "okej", och mitt AI och neurala implantat gör resten.

Jag berörde detta i förra Spartacast, men jag tror inte att jag riktigt förstod poängen. Bioteknik och informationsteknologi är helt sammanflätade, och det har de varit i årtionden nu. Någon som minns Folding@home, där folk använde sina PlayStations för att bidra med processorkraft till ett distribuerat superdatornätverk?

Det var redan 2007, och själva mjukvaruklienten har funnits sedan 2000. De gör allt på en dator nu. Hela idén bakom mRNA-vacciner är i grunden att digitalisera vacciner genom att reducera dem till syntetiska gensekvenser och använda mänskliga celler som bioreaktorer för att göra själva proteinet, hoppa över en massa tillverkningssteg.

Okej, så du har CRISPR. Du har DREADDS. Du har nanotransduktorer. Du har förmågan att skapa konstruerade amyloider, som Ehud Gazits amyloida halvledare. Du har till och med mer än så. En vän till mig på Twitter, CM (som för närvarande går förbi @CRISPR_Cas69), gjorde mig uppmärksam på en artikel om att implementera en hel von Neumann-arkitektur i inget annat än lipidnanopartiklar:

Science Advances – Nanopartikelbaserad datorarkitektur för nanopartikelneurala nätverk

Avsaknaden av en skalbar nanopartikelbaserad datorarkitektur begränsar allvarligt potentialen och användningen av nanopartiklar för att manipulera och bearbeta information med molekylära datorsystem. Inspirerad av von Neumann-arkitekturen (VNA), där flera program kan användas utan att omstrukturera datorn, realiserade vi det nanopartikelbaserade VNA (NVNA) på ett lipidchip för flera exekveringar av godtyckliga molekylära logiska operationer i det enda chipet utan omtillverkning . I detta system fungerar nanopartiklar på ett lipidchip som hårdvaran med minne, processorer och utdataenheter, och DNA-strängar används som programvara för att tillhandahålla molekylära instruktioner för enkel programmering av logiska kretsar. NVNA gör det möjligt för en grupp av nanopartiklar att bilda ett frammatningsneuralt nätverk, en perceptron, som implementerar funktionellt kompletta booleska logiska operationer, och tillhandahåller en programmerbar, återställbar, skalbar datorarkitektur och kretskort för att bilda nanopartikelneurala nätverk och fatta logiska beslut.

Vad händer om vi integrerar alla dessa olika idéer till en enda plattform? Vad skulle vi kunna skapa? Kan vi injicera någon med ett ämne som genererar trådlöst manipulerat smarta vävnader i någons kropp? Tänk på det. Låt oss säga att vi använder mRNA för att producera Yamanaka-faktorer i någons celler för att omvandla dem till stamceller in vivo, och sedan, låt oss säga att vi splitsade nya gener i dessa celler för att generera en helt ny, syntetisk cellinje med helt ny funktionalitet. Låt oss sedan säga att dessa samlingar av celler lockades till att utföra specifika uppgifter genom att manipulera deras membranpotential med nanotransduktorer eller genom att använda kemogenetik. Tänk om dessa celler migrerade genom kroppen, delade sig och bildade kolonier, som en symbiotisk organism, samtidigt som de undvek immunsystemet genom att avge signaler som är identiska med mänskliga celler? Tänk om dessa celler kunde fås att utsöndra neurotransmittorer eller hormoner i det extracellulära utrymmet för att manipulera funktionen hos individens normala celler? Tänk om de kunde användas för att konstruera vävnadsställningar runt försökspersonens befintliga organ och manipulera eller övervaka deras funktion, genom ombyggnad av extracellulär matris?

Detta är bara ett par hypotetiska exempel. Det finns många fler möjliga implementeringar här, inklusive att använda vävnadsteknik för att göra helt nya, 3D-printade "cybernetiska" organ. Soldater i framtiden kanske inte bär gasmasker alls. Varför bry sig, när de alla har implanterats med ett organ som omedelbart utsöndrar atropin i det ögonblick de får en doft av VX, eller när deras acetylkolinreceptorer har förändrats helt för att motstå bindning av organofosfater? Tänk om underrättelseofficerare alla hade 200 IQ och perfekt minne eftersom deras neurala spetsar länkar samman deras hjärnor till ett bikupa sinne med en massa tryckta hjärnor i kar?

Den här typen av frågor, och många fler, ställs i de främsta militära tankesmedjorna i USA, Ryssland och Kina. Ingen vill förlora strategisk överraskning genom att vara det enda landet som inte skapa supermän i tid för tredje världskriget. DARPA vet att Kinas meritlista för etik är extremt dålig, och att det är troligt att de ägnar sig åt mänskliga experiment bakom kulisserna. Det frestar våra egna ledare att göra detsamma (och det är de faktiskt).

Det är inte allt du kan göra med syntetisk biologi. Attentat utan möjlighet att tillskrivas, försvaga specifika människor genom att framkalla kroniska hälsoproblem, förstöra fiendens jordbruk med nya växtpatogener, konstruera reptillverkade virus och bakterier för att producera hyperdödliga biovapen, utveckla lydnad och foglighet hos människor genom att förändra balansen mellan androgener och signalsubstanser i deras kroppar för att dämpa aggression och driva på belöning, listan fortsätter och fortsätter.