未來/生物技術

醫學/心理學

• 定製食物以治療特定的醫療狀況。
• 識別大多數疾病的遺傳聯絡。
• 瞭解大多數疾病的生化機制和環境相互作用。
• 廣泛使用遺傳篩查。
• 透過基因工程增強身體和精神能力，不僅僅是治癒疾病。
• 完整的個人醫療記錄儲存在智慧卡上。非常全面的記錄，包括基因組、生活史、訪談錄音、手術影片...
• 延長壽命和提高生活質量。更多的人將健康地活到 80 多歲。
• 家庭（健康）診斷系統，透過無線電進行每日/即時檢查。家庭人工智慧驅動的老人和殘疾人支援裝置
• （奈米技術）裝置在血管內自行移動，診斷和修復一些問題。時間尺度？先例？
• 治癒癌症
• 人造器官：耳朵、眼睛、腿、肺、心臟、胰腺、肝臟、腎臟、血液等...
• 先進的假肢：腿、胳膊、手等... 生物/技術混合體

心理學

• 瞭解人類行為的遺傳、化學和生理基礎。更好地控制和治療精神疾病。
• 透過大腦和思維操控來影響情緒、學習、感覺、記憶和其他心理現象的能力。

材料

• 工程化生物體，生產商品、藥物和複雜化學物質，或處理廢物處理、農業加工和環境管理。

環境

• 有效管理有機環境。我們將瞭解大多數動植物群的基因組。我們將能夠有效地管理基因庫，以及控制它們的種群。（這意味著什麼？）
• 動物和植物的廣泛遺傳干預計劃。遺傳增強技術將應用於野生和馴養生物，包括寵物。
• 許多新的基因工程植物和動物形式。

人類增強

• 感測器直接連線到人類神經系統。人工神經，人工感覺器官直接連線到大腦。
• 直接刺激大腦的快感中樞。
• 人造耳朵、眼睛、腿、肺、心臟、胰腺、肝臟、腎臟、血液 - 以多種方式增強，例如肝臟更好地代謝酒精（更多酒精脫氫酶），為焊工，眼睛包含更高水平的感光紫外線濾光色素。
• 生物製造是生物技術 [1]，用於製造東西。生物事物，如皮膚、身體器官，甚至啤酒。還有機械事物，例如電池。目前已經有一些有限的例子。
• DNA合成器可以建立新的DNA。

科學訪問：目前正在進行一項運動，旨在使生物技術出版物更加“開放”。

• BioMed Central 正在追蹤開放獲取生物研究期刊。
• PLoS - 公共科學圖書館 出版開放獲取生物研究。

製造：有一些有限的生物製造。

• 技術評論：病毒組裝的氧化鈷電池
  • “儲存的能量幾乎是當今鋰離子電池的三倍”。
  • 俄語，包含更多圖片和圖表
  • 該方法似乎使用 M13 病毒 [2] [3] 主要用於支架或膠水。所需的材料粘在病毒上的粘性點上。然後病毒以適合製造電池的模式粘附在其他東西（根據這個故事，是某種聚合物）上。
  • 有關基本技術的更多資訊，請參見 科學與技術：奈米尺度上的連線。

期望。

有人爭論（在德雷克斯勒和一位生物學家之間；需要連結）關於人們是否會製造出超越生物學的奈米技術。想想輪子，輪子不是自然產生的。想想眼睛，我們還沒有達到它的水平。

有人呼籲開源生物技術。

• 科學新聞：推動生物技術工具自由化，造福所有人

業餘生物技術似乎是可行的，而且似乎也有人願意嘗試。

• DNA駭客
• 透過編碼人員的眼睛看DNA
• CAMBIA 專案——CAMBIA 專案將以 20 美元的價格出售給你 TransBactor 菌株和載體。
  • 你用它將基因轉移到植物細胞中，雖然我不知道還需要哪些其他裝置。
• 開源生物學及其對行業的影響
  • “關於如何在廚房操作和分析 DNA，已經有很多資訊。最近的《科學美國人》業餘科學家專欄提供了透過聚合酶鏈式反應 (PCR) 擴增 DNA 的說明，而之前的專欄則介紹瞭如何使用自制電泳裝置分析 DNA 樣本。這一討論在 slashdot.org 執行緒中立即引起熱議，參與者提供了提高 PCR 產量的小貼士。 ”
  • “現在已經可以透過化學方法在幾周內合成足夠的 DNA，從頭開始構建一個細菌基因組。”

一個非常有趣的觀點是：遠端生物實驗室。

這篇論文描述了當你擁有一個全自動（機器人）生物實驗室，人們可以透過網際網路使用它時，可用的教育和實驗機會。一個 13 歲的孩子可以遠端發出命令來執行某種遺傳“Hello World”實驗。

一個優勢是，可以想象，監管機構可以觀察到所有進行的實驗，並透過限制進出實驗室的物理訪問來限制有害傳染的可能性。

這篇論文指出，隨著時間的推移，生物實驗室可能會被改進和小型化。

（另見：彩虹的盡頭，其中有一個類似的實驗室。人們付出巨大的努力，顛覆了這個實驗室。）

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註釋

有些人期望

• 生物工程
  • 宣告
    • 生物技術摩爾定律
      • 詳細介紹
        • 生物技術現在是一種資訊科技
        • 將 DNA 測序為 GCAT 的成本每年都在下降
        • 共享裝置、租賃裝置、租賃實驗室
      • 網址：http://www.shirky.com/writings/biotech_moore.html
      • 證據點
        • “Celera” 是一個單一的實驗室，僅僅透過購買下一代測序裝置，就以足夠快的速度對 DNA 進行測序，從而挑戰了政府實驗室。
  • 我們現在處於什麼階段？
    • 倡導/想象開源遺傳學
      • 科學新聞：推動生物技術工具自由化，造福所有人
      • BioMed Central 正在追蹤開放獲取生物研究期刊。
      • PLoS - 公共科學圖書館 出版開放獲取生物研究。
    • 相關的實驗室裝置和材料成本多少？
      • 每個 TransBactor 菌株或載體 20 美元（CAMBIA 專案）
        • http://www.bioforge.net/forge/entry.jspa?externalID=21&categoryID=2
      • 細菌基因組，從頭開始，在幾周內，使用化學方法

“關於如何在廚房操作和分析 DNA，已經有很多資訊。最近的《科學美國人》業餘科學家專欄提供了透過聚合酶鏈式反應 (PCR) 擴增 DNA 的說明，而之前的專欄則介紹瞭如何使用自制電泳裝置分析 DNA 樣本。這一討論在 slashdot.org 執行緒中立即引起熱議，參與者提供了提高 PCR 產量的小貼士。 ”“現在已經可以透過化學方法在幾周內合成足夠的 DNA，從頭開始構建一個細菌基因組。” 開源生物學及其對行業的影響，作者：Rob Carlson，2001 年

• • • • 生物恐怖主義是一個非常現實的可能性。
    • 過去花費了多少？
  • 我們可能將身處何處？
  • 今天，要對（例如）病毒進行基因工程需要什麼？
    • 哪些基礎材料？
    • 哪些實驗室裝置？
    • 需要哪些知識？
  • 相關連結？
    • 遠端生物實驗室——描述了現狀，並概述了未來的發展方向，建議在不久的將來使用機器人遠端生物實驗室進行教育用途
    • 技術評論：知識——關於俄羅斯的進展（至今無人超越），生物技術武器化的努力；另見：評估威脅——強調目前只有國家才能做到這一點
    • 透過編碼人員的眼睛看 DNA——這是一個業餘愛好者分析生物技術的例子；它很基礎，但你可以看到人們有意願。

病毒組裝

• http://www.technologyreview.com/BizTech/wtr_16673,296,p1.html 更好的圖片（俄語） - 病毒可以用來製造更好的鋰離子電池。
• http://www.pnl.gov/news/release.asp?id=171—bacteria 用於製造電線

近期基因療法

先進基因療法有許多潛在市場，而疾病治療只是其中很小的一部分。其他潛在用途包括：

• 治療使禿頂男性重新長出頭髮
• 一種可以在不經歷更年期的情況下開啟和關閉月經的療法
• 治療乳房發育，使植入物過時
• 無需鍛鍊即可增加肌肉質量
• 溶解多餘脂肪組織
• 當然，還有針對衰老疾病的“青春之泉”本身

時間軸

基因工程，額外的眼睛、毛皮或觸手？太棒了。

基因工程。

• 首先（現在是 2015 年），我們將看到更多智慧藥物，即越來越多的藥物設計基於對基因和蛋白質如何工作的理解，而不僅僅是隨機的、與有機分子相關的命中率實驗。使用第三種方法（即不是神經或激素，而是人工藥物誘導的方式）調節人體代謝將變得越來越有可能。像 Viagra 一樣的東西，用於減肥（而不是增肥）的有效藥物，促智藥物等等。
• 然後（2015-2025 年），我們將看到第一個與健康相關的基因改造。正如奈姆在他的書中描述的那樣，有幾種方法可以修改我們自己——注射蛋白質（藥物——見上文）、將 DNA 新增到細胞中（非插入型載體）或新增到細胞核中（插入型載體）。到那時，我們將強烈感受到人類基因組計劃帶來的影響，瞭解複雜基因化學的很大一部分。首先，我們將改變 DNA 來修復健康缺陷，去除不良基因或修復它們。
• 同時，我們將在競技體育（奧運會）中進行基因治療，以提高力量、耐力等。有些人說第一批這樣的治療方法已經在使用。每一次奧運會都會越來越多，到 2016 年，很大一部分運動員將使用某種形式的基因增強。
• 到那時（2010 年代中期），我們將在健康的個體身上進行一些賽博格化。與電子環境互動的晶片，一些增強的感官（例如，為健康人安裝人工耳蝸）。增強手術將越來越受歡迎（例如 LASIK、肌肉手術、大量的美容手術和一些更高階的手術）。“傳統”的身體改造技術將逐漸改進。今天所有酷炫的東西都會過時和復古。很難預測這些事情，因為它們在很大程度上是無理性和隨機的，就像所有時尚一樣。但人們可能會推測皮下顯示器、有限的神經電子連線（即“植入式遙控器”）。殘疾人將越來越多地使用他們的假肢、假腿、假眼等。但我們仍然不會看到有觸手的基因改造人，除了少數怪人，就像今天的頂尖身體改造者一樣（然而，即使是他們也可能會選擇手術+藥物，而不是全面的基因工程）。
• 從大約 2015 年開始，我們將在虛擬現實和增強現實中花費越來越多的時間。我們將越來越習慣以任意的方式修改自己的外表，以動物的身體（即使只是虛擬地）度過時間等等。

到 2020 年，我們（至少是早期採用者，而不是頑固分子）將使用人工植入的智慧藥物自動釋放裝置和基因療法的結合來人工控制我們的新陳代謝。將有一些案例表明人類會顯著增強，改變他們的基因密碼，當這可以在非常安全的方式且沒有副作用的情況下完成時（這可能來自某種運動改造）。父母將有很大的自由來定義孩子的 DNA 程式碼，以消除所有不良事物並確保良好事物存在，但還沒有鰭或毛皮。我們還將擁有許多人造零件，並將花費大量時間在虛擬世界中。

• 大約 2020 年至 2025 年，我們將看到生物技術在普通人群中的普及。到那時，我們也將擁有桌面製造實驗室（和機器人），一些非常實用的（但尚未完全成熟的）奈米技術（作為我們正在討論的生物技術的補充）。我們將擁有一些優秀的 AI（但不是人類水平的 AI），因此可以使用現有軟體進行大量研發。軟體方法將比今天更加先進，因此普通人都能夠獲得生物實驗室的數字設計，使用他們的（可能不是個人擁有的）桌面製造實驗室組裝它，獲取包含遺傳和其他生物資訊的資料庫，併合成 DNA。
• 到那時，可能會出現一些監管問題。恐慌製造者和負責任的科學家/政治家都會要求一些控制機制，而一些機制肯定會建立起來，但我們也可以預期生物駭客（和盜版者）的出現。顯然會存在梯度——如果有些人正在進行合法的身體改造（就像今天紋身/穿孔店裡的人一樣），他們可以新增一些非法改造，提供對非法藥物（受控物質）的訪問，而無需處方（就像今天的境外網際網路藥店一樣）等等。這最終可能看起來有點像賽博朋克的預測（例如，傳統的吉布森式的賽博朋克）。
• 在 2025 年至 2030 年，人們將開始注意到指數級的技術增長。2010 年出生的孩子將進入他們的青春期（使用增強思維的藥物進行改造，但不足以將他們變成聽話的殭屍）。他們很可能是第一個以激進方式使用該技術的人。到那時，移植行業將成熟，每年將進行數百萬次移植——克隆器官、異種移植、人工器官等等。幹細胞也將用於培育新的器官（體外和體內）。因此，進行重度賽博格和生物身體改造將會非常容易，而且風險很小（幾乎沒有無法修復的嚴重併發症的風險）。儘管我對此感到不舒服（現在），但越來越多的人將在嘗試重度改造的身體方面進行實驗。基因工程將與手術結合使用。我們還將能夠引導身體重建——首先是選擇性細胞凋亡，然後是幹細胞的生成和器官/組織的再生。這顯然首先用於糾正，但最終用於以其他原因重建身體。
• 到那時，基因工程技術將普及和易於獲得。軟體產品將存在（不是以產品的形式，而是以可下載的例程、AI 模組的形式），可以輕鬆使用。到 2030 年，大多數人將能夠從頭設計新的生物體，並隨意改變自己的身體。我的想象力有點背叛了我，但當你走在（或以其他方式移動）在街上（或未來的類似物）時，你會看到不同顏色的人（包括粉色、橙色和條紋狀的黃綠色）、有毛皮的人、有動畫皮膚的人、有各種額外部件（梳子、尖刺等）的人，這些部件出於審美原因新增，有各種面部調整（“非自然”的眼睛、鼻子、嘴唇、牙齒等）的人，有部分身體類似動物部分（貓科動物的眼睛等）的人。
• 到那時，社會很可能會發生足夠大的變化，使這些事情不僅更容易被接受，而且在某種意義上成為預期。思維增強技術、重大的社會變革意味著不會有保守的工作場所不允許你戴著翅膀和角來上班。許多人將不再以傳統的方式工作，而是以更具創造性的方式生活，而社會/自然則為他們提供必需品。
• 未來社會在成員外表方面的具體性質將取決於一個不可預測的因素——不同發展方法的相對成功程度。很明顯，虛擬現實、賽博格化和基因工程都將為人類表達提供幾乎無限的可能性。但哪三種方法將在（某個時候）更受歡迎，很難預測，因為這取決於哪一種方法更先進、更高效、更安全、更便宜、更容易獲得、更容易使用等等。所有這些方法在一定程度上相互補充的可能性很大，但我個人還沒有準備好肯定地預測 2030 年的社會將主要由居住在 VR 世界中的人、走在街上的機器人或在周圍飛翔和游泳的突變嵌合體組成……

Brian Wang 的預測

• 2010-2014 - 定製細胞
• 2011-2016 - 效率超過 20% 的基因工程藻類池，用於生產氫氣
• 2015-2025 - 幾乎所有（用於食品的）魚類都來自大型海洋牧場（超過 100 個牧場，每個牧場的面積都超過一立方英里）
• 2010-2020 - 未來犯罪：對嬰兒 DNA 進行基因改造，以透過虛假親子鑑定訴訟