ביאָטעטש זאגט אַז עס קענען פּראָגראַם לעבן צו מאַכן נייַע שטאָפּן. איז דאָס אמת?

מענטשן ליב צו זאָגן וואָס צו טאָן. אַלץ וואָס מיר קענען פאַרלייגן, פאָרויסזאָגן און קאָנטראָלירן - פֿון קאָמפּיוטערס צו פאבריקן - מיר קענען פּראָגראַם צו באַקומען פאַרלאָזלעך, נוציק רעזולטאַטן. ביאָטעטשנאָלאָגי האט מאַטיורד צו די פונט ווו סייאַנטיס ינקריסינגלי באַטראַכטן לעבעדיק סעלז ווי פּראָוגראַמאַבאַל, אָבער ניט אַלעמען שטימען מיט דעם טערמין. דורך טינגקינג מיט און רעדאַגירן זייער גענעס צו שאַפֿן אַלע מינים פון נוציק נייַע פּראָדוקטן, מאַלאַקיולז, קעמיקאַלז און מאַטעריאַלס אין וואָג, פירער אין דעם פעלד פון סינטעטיש ביאָלאָגי צוזאָג צו פאַנדאַמענטאַלי ריינווענט די וועג מיר מאַכן טינגז, געטריבן דורך נייַע און ימערדזשינג טעקניקס פֿאַר עדיטינג דנאַ און די פּאָנעם לימאַטלאַס פּראָדוקטיוו פּאָטענציעל פון ביאָלאָגי.

קאָמפּאַניעס ווי Zymergen, AmyrisAMRS
, און Gingko Bioworks זענען עטלעכע פון ​​די אַדוואַנסינג דעם באַגריף, וואָס איז געווארן אַ יקערדיק יקער צווישן פילע אין ביאָטעטש. "די האַרץ געדאַנק הינטער סינטעטיש ביאָלאָגי איז אַז ביאָלאָגי איז פאַנדאַמענטאַלי פּראָוגראַמאַבאַל, ווייַל עס לויפט אויף דיגיטאַל קאָד אין די פאָרעם פון דנאַ," האט דזשייסאַן קעלי, Gingko Bioworks ס סעאָ, אין אַ פריש זיצונג. "אויב איר קענען לייענען און שרייַבן קאָד, און איר האָבן אַ מאַשין וואָס וועט לויפן עס - וואָס מיר רופן אַ צעל - דאָס איז פּראָגראַממינג."

לעבעדיקע זאכן, פון די סימפּלאַסט צעלן ביז קאָמפּלעקס אָרגאַניזאַמז, זענען שוין ינדאַסטריאַלייזד. כייַע אַגריקולטורע איז אַ קלאָר ווי דער טאָג ביישפּיל, אָדער הייוון, וואָס זענען ארלנגעווארפן אין דזשייגאַנטיק וואַץ ווו זיי פּראָדוצירן יקערדיק קעמיקאַלז ווי סיטריק זויער אין וואַסט וואָג. אָבער וואָס אויב די גענעס פון די הייוון קען זיין עדיטיד אַזוי אַז זיי אַנשטאָט געשאפן, למשל, אַ טייַער מינעראַל אָדער אַ פאַרמאַסוטיקאַל נוציק מאַלאַקיול? וואָס אויב די סעלז פון אַ קו קען זיין שייַעך-קאָדעד צו פּראָדוצירן אַ קעסיידערדיק צושטעלן פון ריין פילעט מיגאַן?

די פאַנטאַזיע קענען לויפן ווילד מיט דעם געדאַנק: קאָרמען די רעכט ינסטראַקשאַנז אין אַ צעל - אָדער ביליאַנז פון זיי - און פּראָדוצירן נייַ קעמיקאַלז אָדער ניט-טאַקסיק דיעס, רייניקן וואַסער, מאַכן מער עפעקטיוו ביאָרעאַקטאָרס, ווער ווייסט וואס נאך. פֿאַר אַלע די יקסייטמאַנט און צוזאָג, ווי די יידיאַז און טעקניקס ווערן מער וויידספּרעד און סאַפיסטאַקייטיד, דיסאַגרימאַנץ זענען אויך ימערדזשינג וועגן די קשיא: קענען מיר טאַקע פאָדערן צו פּראָגראַם לעבן ווי ווייכווארג? זאָלן מיר? און וואָס טוט דאָס אפילו מיינען?

פֿאַר עטלעכע, פּראָגראַממינג ביאָלאָגי אָפפערס די געלעגנהייט צו צושטעלן אַנפּעראַלעלד מאַטעריאַל און עקאָנאָמיש זעט פֿאַר די גאנצע פּלאַנעט, און אויך פֿאַרבעסערן אונדזער ראָלע ווי פארוואלטער פון ספּייסשיפּ ערד, געבן אונדז ווייניקערע סיבה צו גראָבן פאַסאַל פיואַלז אָדער פּראָדוצירן סאַמיק קעמיקאַלז צו פּראָדוצירן די טינגז וואָס מיר דאַרפֿן. און ליבע. אנדערע זען דעם גאַנצן געדאַנק ווי אַ ביסל מער ווי אַ פאַלש אַנאַלאַדזשי, אפילו אַ קאַונטערפּראַדאַקטיוו מיסקאַראַקטעריזיישאַן וואָס ריזיקירן צו באַהאַנדלען לעבן ווי עפּעס פיל ווייניקער קאָמפּליצירט און מיסטעריעז ווי עס איז באמת. קלימאַט ענדערונג איז בלויז איין ביישפּיל פון ווי אַזאַ אַטאַטודז קען פאַרפירן אונדז. ווי אָפט דער פאַל, ינסייט קענען זיין געפֿונען אין די ספּייסאַז צווישן די פונט פון מיינונג.

די 'שוואַרץ קעסטל' פון ביאָלאָגי

אין די לעצטע געשיכטע, מענטשן האָבן געלערנט אַ פּלאַץ וועגן די ינער ווערקינגז פון לעבעדיק סעלז. ינדאַסטרי איז איצט זוכט צו כידעש דורך ינטערפייסינג מיט די ינער ווערקינגז גלייַך, אַפּלייינג די לאָגיק פון קאַמפּיאַטיישאַן דורך ניצן שטאַרק נייַ מכשירים ווי CRISPR צו רעדאַגירן יחיד גענעס. מענטשלעך פארשטאנד פון די לעבעדיק סיסטעמען וואָס די טעקנאַלאַדזשיז ופשליסן פֿאַר אונדז איז נאָך אין זיין קינדשאַפט, אָבער זיי זענען שוין געניצט צו פּראָדוקטיוו נוצן. די mRNA טעכנאָלאָגיע הינטער די COVID-19, פֿאַר בייַשפּיל, פאַסטער ימיונאַטי דורך גלייך רירייט די ינסטראַקשאַנז פון סעלז פֿאַר פּראַדוסינג פּראָטעינס. אויב דאָס איז נישט פּראָגראַממינג, וואָס is עס?

דער שליסל צו דער געדאַנק פון פּראָגראַממינג ביאָלאָגי איז דער פאַקט אַז לעבעדיק סיסטעמען לויפן אויף קאָד, דנאַ, וואָס אלא ווי אָנעס און זעראָס מיר טייַטשן ווי A's, C's, T's און G's. דאָס איז אַ שפּראַך וואָס מענטשן קענען לייענען און אפילו לערנען צו שרייַבן, אָבער מיר קענען נאָך נישט טאָן אַזוי גלאַט. אין וועג פון אַנאַלאַדזשי, מיר קענען אַרבעטן מיט ווערטער און קורץ פראַסעס, אָבער נישט פול זאצן, לאָזן אַליין פּאַראַגראַפס, אָדער קאַפּיטאַלז. טשאַנגינג בלויז איין בריוו אין אַ גענעטיק סיקוואַנס קען פּראָדוצירן רעזולטאטן וואָס זענען גוט, שלעכט אָדער אַנדיטעקטאַבאַל, און זייער אָפט די רעזולטאַט טוט נישט נאָכפאָלגן לאַדזשיקאַל עקספּעקטיישאַנז.

כּמעט גאָרנישט פון דעם איז אמת פון קאָמפּיוטער קאָד, וואָס יומאַנז פֿאַרשטיין אין אַ פונדאַמענטאַל מדרגה ווייַל, נו, מיר ינווענטאַד עס. עטלעכע טענהן אַז, פֿאַר דעם סיבה, מיר קענען קיינמאָל טאַקע פּראָגראַם ביאָלאָגי אין אַ מינינגפאַל זינען. ניט קיין ענין וואָס מיטלען מיר נעמען צו קאָנטראָלירן עס, זיי דערמאָנען אונדז, "לעבן געפינט אַ וועג"צו אַנדערמיין אָדער ברעכן אויס פון די באָקסעס מיר בויען אַרום זיי (ניט שטענדיק צו אַזאַ דראַמאַטיק ווירקונג ווי דזשוראַססיק פּאַרק). אין דיגיטאַל פּראָגראַממינג, פּרידיקטאַביליטי איז שליסל. עס איז קליין נוצן פֿאַר אַ ספּרעדשיט אַפּ אַז אַניקספּעקטידלי ענדערונגען אַ נומער ווערט יעדער איצט און דעמאָלט. נאָך איין זאַך מיר קענען זאָגן פֿאַר זיכער וועגן לעבן איז אַז עס איז טאָן פּרידיקטאַבאַל. אין פאַקט, עוואָלוציע איז פּאַוערד דורך אַנפּרידיקטאַביליטי, גענעטיק מיוטיישאַן קאַנטריביוטיד פיל פון די בלענדיק פאַרשיידנקייַט פון לעבן אויף דער ערד.

אין דער זעלביקער צייט, מיר קעסיידער בויען און נוצן קאָמפּלעקס סיסטעמען פון באטייטיק לימיטעד פּרידיקטאַביליטי. עראפלאנען, טראפיק סיסטעמען, קאמפיוטער נעטוואָרקס, אַלע זענען געמאכט פון אַזוי פילע קלענערער, ​​פּרידיקטאַבאַל פּאַרץ אַז זייער נאַטור איז בלויז פּרידיקטאַבאַל ביז אַ פונט, שטענדיק טויגעוודיק צו טאָן עפּעס וואָס קיינער זעט קומען. פֿאַר ווער עס יז וואָס קען נישט וויסן זייַן ינער אַרבעט, אפילו אַ גאנץ קאַנסטראַקטאַד קאָמפּיוטער קען זיין גערופן אַ 'שוואַרץ קעסטל': מיר וויסן וואָס גייט אין און וואָס קומט אויס, אָן פֿאַרשטיין וואָס איז געשעעניש אינעווייניק. עפּעס ענלעך קען מען זאָגן וועגן דער איצטיקער באַציִונג צו ביאָלאָגי.

פאַזי לאָגיק

צומ גליק פֿאַר ביאָטעטשנאָלאָגי, דער דרך צו פּראָגרעס קען נישט דאַרפן אַ גאַנץ אָנכאַפּן אויף די קאָד פון לעבן. דיפּער וויסן און אַבילאַטיז קענען זיין אַטשיווד דורך אַרומנעמען די באַשערט מאַרדזשאַנז פון מיסטעריע וואָס קומען פון ארבעטן מיט לעבעדיק סיסטעמען. פידינג נייַ גענעטיק קאָד אין אַ צעל מיט אַ דערוואַרט רעזולטאַט, בשעת אויך אָפן פֿאַר די אומגעריכט, קען זיין גערופן פּראָגראַממינג, אָדער טאָמער פּראַדינג, פּאָוזינג אַ קשיא צו נאַטור זיך. כאָטש דאָס קען נישט זיין ווי פאַרלאָזלעך אָדער עפעקטיוו ווי צייכענונג קאָד פֿאַר אַ קאָמפּיוטער פּראָגראַם, די קאַפּויער איז אַז די ענטפֿערס זענען אָפט חידוש, און מאל פאַרבינדן צו פֿראגן וואָס זענען נישט אפילו געפרעגט. אַז ס ווי כידעש כאַפּאַנז, און עס שטעלט ביאָלאָגי באַזונדער פון קיין אנדערע 'פּראָגראַמאַבלע' פעלד אין עטלעכע יקסייטינג וועגן.

אין אינדוסטריע, עס איז נישט די לוקסוס פון ווארטן פֿאַר אַ פול אָנכאַפּן פון די קאָמפּלעקס סיסטעמען וואָס עוואָלוציע האט געחלומט אין די לעצטע פיר ביליאָן יאָר איידער זיי קענען זיין געוויינט צו נוצן. די ימפּעראַטיוו צו דערגרייכן מיילסטאָונז און צושטעלן נוציק, סקאַלאַבלע און לעסאָף מאַרקאַטאַבאַל פּראָדוקטן לאָזן קיין אָפּציע אַחוץ צו געפֿינען די מערסט דירעקט וועג צו דער בעסטער און מערסט נוציק אַוטקאַמז. אַקסעפּטינג די פאַקט פון ארבעטן מיט אַנפּרידיקטאַביליטי מיטל בנין מערסטנס פּרידיקטאַבאַל סיסטעמען וואָס קענען דערלאָזן די פילע אומגעריכט - אָבער אָפט נוציק - ביכייוויערז פון נאַטור. אַמאָל די פּראַסעסאַז זענען אין די מעלוכע פון ​​ריפּיטאַביליטי אנגענומען דורך בעקאַבאָלעדיק קאַמפּיאַטיישאַן אָדער מאַנופאַקטורינג פּראַסעסאַז, די דיסטינגקשאַן ווערט ווייניקער וויכטיק.

די קאַמפּלעקסיטי פון ביאָלאָגי איז סיבה פֿאַר אַניוועס, אָבער אויך ענטוזיאַזם. עס איז אַ געלעגנהייט אין ביאָטעטשנאָלאָגי צו לערנען און אפילו כאַרניס פּראַסעסאַז און אַבילאַטיז אַז קיין איינער קען קיינמאָל אויסטראַכטן, לאָזן אַליין גאָר פֿאַרשטיין. מיר האבן, למשל, נישט אויסגעפונען די הון, און פארשטייען אוודאי נישט אלע זיינע ארבעטסטיילן, וואס עס טוט זיך אין איר מיינונג ווען מיר פיטערן זיי, אדער וואס די קייט פון געשעענישן וואס פארוואנדלט תבואות אין א יי, וואס קען מאכן א גאנצע נייַ הינדל. אָבער זיי פאָרשלאָגן אונדז אַזוי פיל ווערט, רילייאַבלי און אין וואָג, אַז זיי קען אויך זיין געהאלטן אַוואַנסירטע טעכנאָלאָגיע. די קשיא פון צי דזשין עדיטינג און קאָדירונג פון לעבעדיק סיסטעמען אַמאַונץ צו 'פּראָגראַממינג', דעריבער, איז לאַרגעלי סעמאַנטיש. עס איז אויך צווייטיק צו די פאַקטיש קשיא: וואָס וועט זיין געטאן מיט די נייַע און טאָמיד ימפּרוווינג אַבילאַטיז? אין טריינג צו פֿאַרשטיין די פונדאַמענטאַל ווערקינגז פון ביאָלאָגי, אַזוי לאַנג ווי מיר געפֿינען וועגן צו פֿאַרבעסערן אונדזער קוואַליטעט פון לעבן און די געזונט פון דעם פּלאַנעט, עס זאָל נישט טאַקע ענין וואָס וואָרט מיר נוצן צו באַשרייַבן עס.