Jump to content

Живые технологии

Живая технология — это область технологий , функциональность и полезность которой черпаются из свойств, которые делают природные организмы живыми (см. жизнь ). Ее можно рассматривать как технологическую подобласть как искусственной жизни , так и сложных систем , и она имеет отношение не только к биотехнологии, но и к нанотехнологиям , информационным технологиям , искусственному интеллекту , экологическим технологиям и социально-экономическим технологиям для управления человеческим обществом .

Живая технология в широком смысле определяется как технология, которая черпает свою полезность прежде всего из своих свойств, подобных жизни. Живые технологии «характеризуются надежностью, автономностью, энергоэффективностью, устойчивостью, локальным интеллектом, самовосстановлением, адаптацией, самовоспроизведением и эволюцией - всеми свойствами, которых нет у нынешних технологий, но которыми обладают живые системы». [ 1 ] Таким образом, потенциальная полезность технологий, призванных стать более похожими на жизнь, проистекает из свойств самой жизни. [ 2 ] [ 3 ]

Слово « технология » от греческого techne обычно ассоциируется с физическими технологиями, такими как искусственный интеллект, смартфоны или генно-инженерные организмы. Но есть и более древнее значение. Согласно определению Джейкоба Бигелоу 1829 года, технология может описывать процесс, приносящий пользу обществу. В этом смысле социальные институты, такие как правительства и системы здравоохранения, можно рассматривать и изучать как технологии. Физические технологии можно определить как инструменты преобразования материи, энергии или информации для достижения наших целей, тогда как социальные технологии — это инструменты для организации людей для достижения наших целей. Согласно этому определению, наши социальные институты, экономика и законы — это технологии, которые, как и физические технологии, можно изучать и совершенствовать. [ 4 ] В самом широком смысле живые технологии — это технологии, обладающие свойствами, характеризующими живые процессы.

Термин «живая технология» был придуман Марком Бедо, Джоном Маккаскиллом, Норманом Паккардом и Стин Расмуссеном в 2001 году с целью создания центра живых технологий. [ 5 ] Идеи в основном выросли из концептуальных основ искусственной жизни и сложных систем , но с инженерным акцентом, где инженерия направлена ​​на разработку технологий с реалистичными свойствами, в основном с использованием подходов проектирования «снизу вверх».

На основе идей живых технологий был инициирован ряд проектов, в том числе проект, спонсируемый Европейской комиссией, «Программируемая искусственная эволюция клеток» (PACE), [ 6 ] который частично выступил соавтором Европейского центра живых технологий ( ECLT ) в Венеции, Италия, в 2004 году. Кроме того, проект сборки протоклеток в Национальной лаборатории Лос-Аламоса, США, был основан на этих идеях и также спонсировался в 2004 году. Затем последовали проекты, спонсируемые ЕС, включая конкурс предложений ЕС по технологиям жизни в 2009 году. В 2007 году Центр фундаментальных технологий жизни (FLinT) [ 1 ] была основана в Университете Южной Дании при поддержке Датского национального научного фонда (Grundforskningsfonden). Флагманский проект ЕС, основанный на дальнейшем развитии живых технологий, «Устойчивые программируемые живые технологии» (SPLiT), был представлен в 2010 году и вошел в число 15 лучших предложений, но не получил финансирования.

Очевидно, что технологии, особенно в последние годы, стали более похожими на жизнь и более интеллектуальными. Это позволяет технологиям стать более мощными и решать социальные задачи, будучи менее разрушительными для окружающей среды, более устойчивыми, менее подверженными сбоям и более близкими к человеческим потребностям и принятым способам взаимодействия. Ожидается, что это развитие будет продолжаться.

Исследования и спектр живых технологий

[ редактировать ]

Перспективы и методы исследования живых технологий обычно направлены снизу вверх, а не сверху вниз. Таким образом, основное внимание уделяется инженерному проектированию без явного плана, что означает, что желаемые свойства системы возникают в результате взаимодействия подсистем. Целью разработки живых технологий является создание систем, которые будут адаптивными и могут развиваться открытым способом с течением времени, как это видно в экологических системах. Развитие живых технологий ставит ряд этических проблем, которые частично необходимо решать в процессе инженерного проектирования, а частично посредством законодательства.

Как и в случае с биотехнологией , существует ряд технологий, которые можно рассматривать как версии живых технологий. Ниже приведен список, начиная с довольно тривиальных версий и заканчивая более современными и сложными версиями. Обычно этот термин широко понимается как применимый к технологии, которая не просто обладает живыми свойствами или включает в себя жизнь, но скорее технология, основная функциональность которой вытекает из ее живых свойств.

  • Использование живых организмов для функциональности, не связанной с жизненными свойствами (например, управление ростом дерева, чтобы оно стало мостом).
  • Использование живых организмов без модификации для функциональности, которая по своей сути использует свойства, подобные жизни (например, пивоварение ).
  • Модификация живых организмов для получения новых функциональных возможностей ( биотехнология , биоинженерия , генная инженерия , синтетическая биология )
  • Создание новой технологии, независимой от существующих живых организмов, функциональность которых зависит от свойств жизни.
    • протоклетки, [ 7 ] охватывающий ряд реализаций:
      • Сборка неживой материи с образованием живой клетки [ 8 ] (все еще нереализованная исследовательская концепция).
      • Создание везикул с присущими им свойствами, подобными жизни, такими как метаболизм и подвижность. [ 9 ] [ 10 ]
      • Создание везикул, наполненных компонентами, полученными из живых клеток. [ 11 ]
      • Модификация существующих клеток с помощью полного программируемого генома. [ 12 ]
    • Синергетические комбинации электронных, химических и биологических компонентов. [ 13 ] , [ 14 ]
  • Социальные и социотехнические системы
    • Организации и учреждения, уделяющие особое внимание своим жизненным свойствам.
    • Небиохимические реализации технологий со свойствами, близкими к жизни, например, Всемирная паутина.

Открытые проблемы

[ редактировать ]

Этические проблемы с живыми технологиями

[ редактировать ]

Этические проблемы в живых технологиях бывают нескольких видов: (i) вопросы, связанные с созданием живых существ, таких как искусственные клетки (ii) вопросы безопасности, связанные с выбросом в окружающую среду веществ, потенциально способных к распространению (iii) экологические проблемы, связанные с сохранением биоразнообразия, дикой природы и конфиденциальности. (iv) вопросы владения и ответственности за действия, связанные с текущими процессами, а не с материальными объектами.

Первому вопросу было уделено пристальное внимание в ходе проекта ПАСЕ. [ 15 ] в результате чего был разработан руководящий документ [ 16 ]

Инженерные живые технологии

[ редактировать ]
  • снизу вверх против сверху вниз
  • дизайн без чертежа
  • инженерная открытость
  1. ^ Перейти обратно: а б Центр фундаментальных живых технологий
  2. ^ Бедо, М.; Хансен, П; Парк, Э; Расмуссен, С., ред. (2010). Живые технологии: 5 вопросов . Автоматическая пресса/VIP.
  3. ^ Бедо, М; Маккаскилл, Дж; Паккард, Н.; Расмуссен, С (2010). «Живая технология: использование жизненных принципов в технологиях». Искусственная жизнь . 16 (1). Массачусетский технологический институт Пресс: 89–97. дои : 10.1162/артл.2009.16.1.16103 . ПМИД   19857142 . S2CID   1493535 .
  4. ^ Бейнхокер, Э. (2006). Происхождение богатства: эволюция, сложность и радикальная перестройка экономики . Случайный домашний бизнес.
  5. ^ Предложение Центра живых технологий
  6. ^ Итоговый отчет проекта ПАСЕ.
  7. ^ Расмуссен, С; Бедо, М; Чен, Л; Димер, Д; Кракауэр, Д; Паккард, Н.; Стадлер, П., ред. (2008). Протоклетки: соединение неживой и живой материи . МТИ Пресс.
  8. ^ Расмуссен, Стин; Чен, Ляохай; Нильссон, Мартин; Абэ, Сигеаки (2003). «Соединение неживой и живой материи». Искусственная жизнь . 9 (3): 269–316. дои : 10.1162/106454603322392479 . ПМИД   14556688 . S2CID   6076707 .
  9. ^ Ханчик, Мартин М.; Тойота, Таро; Икегами, Такаши; Паккард, Норман; Сугавара, Тадаши (2007). «Химия жирных кислот на границе раздела масло-вода: самодвижущиеся капли нефти». Журнал Американского химического общества . 129 (30): 9386–9391. дои : 10.1021/ja0706955 . ПМИД   17616129 .
  10. ^ Ганчик, Мартин (2011). «Метаболизм и подвижность в пребиотических структурах» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 366 (1580): 2885–2893. дои : 10.1098/rstb.2011.0141 . ПМК   3158922 . ПМИД   21930579 .
  11. ^ Нуаро, Винсент; Либчабер, Альберт (2004). «Везикулярный биореактор как шаг к сборке искусственных клеток» . Труды Национальной академии наук . 101 (51): 17669–17674. Бибкод : 2004PNAS..10117669N . дои : 10.1073/pnas.0408236101 . ПМК   539773 . ПМИД   15591347 .
  12. ^ Гибсон, генеральный директор; Бендеры, Джорджия; Аксельрод, КЦ; Азвери, Дж.; Алжир, Массачусетс; Муди, М.; Мотиг, Миннесота; Вентер, Дж.К.; Смит, ХО; Хатчинсон, Калифорния (2008). «Одноэтапная сборка в дрожжах 25 перекрывающихся фрагментов ДНК для формирования полного синтетического генома Mycoplasmagentitalium» . Труды Национальной академии наук . 105 (51): 20404–20409. Бибкод : 2008PNAS..10520404G . дои : 10.1073/pnas.0811011106 . ПМК   2600582 . ПМИД   19073939 .
  13. ^ Маккаскилл, Джон. «MICREAgents: микроскопические химически активные электронные агенты» . МИКРЕАгенты .
  14. ^ Маккаскилл, Джон; фон Кедровски, Гюнтер; Ом, Юрген; Майр, Пьер; Кронин, Ли; Уиллнер, Итамар; Германн, Андреас; Степанек, Франтишек; Паккард, Норман; Уиллс, Питер (2012). «Микромасштабные химически активные электронные агенты». Международный журнал нетрадиционных вычислений . 8 (4): 289–299.
  15. ^ «Интегрированный проект ЕС в сфере ИТ: FP6-IST-FET-002035 | ОТЧЕТ ПАСЕ | Джон Маккаскилл» .
  16. ^ https://www.biomip.org/pacereport/the_pace_report/Ethics_final/PACE_ethics.pdf [ только URL-адрес PDF ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d55cee14edfdeda1c9f0671fff597efd__1668424860
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d5/fd/d55cee14edfdeda1c9f0671fff597efd.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Living technology - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)