Биология и медицина – Страница 6 – «Будущее сейчас»

Генетически разработанные «модели детей» для богатых

Возможность управления ДНК прошла долгий путь с момента своего открытия в 1953 году. Теперь, спустя век, богатые родители могут создавать “идеального” младенца в лаборатории. Этот процесс осуществляется путем отбора своих лучших наследственных признаков. Пол, рост, кожа, цвет волос и глаз, наряду с сотней других характеристик, могут быть запрограммированы в эмбрионе до его рождения. После чего эмбрион выращивается в искусственной матке.

Наиболее продвинутым (но спорным) методом является процесс управления мозгом ребенка с целью улучшения его интеллекта, поведения и совершенствования личности. Многие консервативные и религиозные группы осуждают подобные действия, ведь для них это коммерциализация человеческого тела.

Больше…

Создание полностью синтетических людей становится технически возможным

В 2010 году ученые создали первую синтетическую клетку. Микоплазма Laboratorium была совершенно новым видом бактерии, с искусственным набором генетического кода, размещенным на синтетической хромосоме внутри пустой ячейки. Используя свое новое “программное обеспечение”, клетка могла генерировать белок и производить новые клетки.

Вслед за этим в последующие годы последовало развитие различных специализированных организмов. Некоторые из них были способны генерировать новые вакцины и лекарства, другие производить биотопливо, а так же полезные продукты.

По прошествии десятилетий в лаборатории были созданы более крупные и более сложные формы жизни, в том числе многоклеточные животные достаточно больших размеров, которых можно было заметить невооруженным глазом.

Синтетическая геномика продолжала продвигаться в геометрической прогрессии, что было обусловлено ​​бешеной скоростью развития информационных технологий. Началось производство крупных животных – новых видов птиц, рыб и млекопитающих, которых можно было полностью запрограммировать и использовать в различных коммерческих, научных и производственных целях. Также были созданы новые растения, немного странные, но во многом полезные. Некоторые деревья, например, модно было запрограммировать на рост и преобразование по форме в мебель или строительные компоненты.

К 2056 году число клеток, которые можно было синтезировать в один организм, достигло почти 100 трлн.: точное число клеток в организме человека. В настоящее время ведутся дебаты о внедрении “Синтетических Людей”. Какие же права и свободы будут у этих людей? Поднимается бесчисленное множество моральных, этических и правовых вопросов.

В настоящее время, подавляющее большинство стран не в состоянии поддержать подобные технологии; так как их отставание в развитии довольно велико. Так же, как и развитие стволовых клеток в США в начале 2000-х было спорным вопросом, так и создание синтетических людей представляет собой для многих людей слишком огромный шаг вперед.

Однако некоторе число стран – в частности, Китай – тайно работают над этим проектом. Создаются образцы для дальнейшего участия в биотехнологических экспериментах. Хотя все эти процессы спрятаны от глаз человека, начинают ползти слухи, что началось ужасающее злоупотребление учеными своими полномочиями в этих экспериментах.

Ручные сканеры МРТ

В настоящее время возможность сканирования, анализа и диагностики тела человека получили огромное развитие. Высокое разрешение, 3D визуализация внутренней структуры и деятельности мозга стало возможным благодаря использованию видео в реальном времени, а не статических фотографий. Подобную процедуру можно провести при помощи устройства по размеру не больше, чем обычная камера.

В начале 2000-х годов, эти машины были настолько громоздкими, что занимали, целую комнату. Как правило, на сканирование затрачивается полчаса или более. Также они были очень дорогостоящими: свыше миллиона долларов за самую современную модель, и стоимостью за проверку в несколько сотен долларов.

Новое поколение машин начало развиваться на основе сверхчувствительных атомных магнитометров, способных обнаруживать мельчайшие магнитные поля. Ими удалось заменить огромные магниты размером с пончик, которые использовались в прошлом. К концу 2050-х годов, использование МРТ стало таким же быстрым и простым, как процесс фотографирования, да и затраты снизились в сотни раз. Программы здравоохранения в развивающихся странах непременно бы оценили подобное изобретение.

Больше…

Препараты увеличения долголетия, останавливающие старение

К середине этого десятилетия препараты, способные эффективно приостанавливать старение, становятся доступны для широких слоев населения. На самом деле это историческое открытие в области геронтологии был совершено в лаборатории еще два десятилетия назад, но затем столкнулось со множеством тестов, клинических испытаний, государственным законодательством и лоббированием со стороны фармацевтических компаний. Это значительно задержало выход препарата на рынок.

Было обнаружено, что не какой-то один процесс, а целых семь ключевых типов повреждений вызывают старение.

  1. Дефекты внутри клеток
  2. Дефекты снаружи клеток
  3. Производится слишком мало клеток
  4. Производится слишком много клеток
  5. Мутации хромосом
  6. Мутации митохондрий
  7. Белковая перекрестная связь

Различные комбинации лекарственных средств были разработаны для того чтобы бороться с этими типами повреждений. В 2010 году замедлить старение можно было только на два месяца в год. Однако, в течение последующих десятилетий величина «вероятностной скорости отрыва» достигла 12 месяцев в год. Экспоненциальный прогресс был достигнут благодаря росту применения информационных технологий в медицине в сочетании в успехами нанотехнологий, что привело к еще более компактным и сложным процедурам.

Ожесточенные дебаты ведутся вокруг этичности этого средства и его влияния на мировое население (особенно сильно выступают консерваторы и религиозные институты), но все же это средство находит сильную поддержку в обществе. Изначально из-за дороговизны средство для борьбы со старением рассматривалось как роскошь также, например, как пластические операции и другие косметические процедуры десятилетиями ранее. В настоящий момент только знаменитости и богатые люди могут использовать все преимущества.

Однако, огромный общественный интерес приводит к жесткой конкуренции между фармацевтическими компаниями, что в конечном итоге снижает цены. Дальнейшие усовершенствования сделают возможным не только остановить старение, но и обратить процесс вспять. В конце этого века столетние люди не будут уступать тридцатилетним по физическим возможностям.

Больше…

Удачный эксперимент с обратимым биостазом (анабиозом)

Нанотехнологии уже стали основой военной техники, медицинского оборудования, развлекательного оборудования, а также вычислительных устройств общего назначения и продолжали развиваться в геометрической прогрессии, преобразуя такие аспекты общества, которые еще совсем недавно рассматривались как научная фантастика. К концу этого десятилетия, становится возможным «замораживание» человека в форме анабиоза. Это достигается путем отключения их метаболизма и сохранения клеточных структур, используя сложную систему нанороботов.

Однако, последнее поколение нанороботов выходит на новый уровень сложности. Триллионы устройств, объединенные в сеть, автоматически распространяются с током крови и проникают в каждую клетку организма. Здесь они могут блокировать молекулярные механизмы обмена веществ и связывать структуры вместе с помощью стабилизирующих сшивок, прочно удерживая их на месте. Поскольку вода удаляется из организма и замещается консервирующей жидкостью, нанороботы плотно упаковываются вокруг каждой клетки организма, предотвращая любые повреждения.

Как только “пациенты” полностью стабилизированы таким образом, они, по сути, оказываются замороженными во времени. При необходимости, в таком состоянии они могут храниться в течение многих лет. Для стороннего наблюдателя, они казались бы холодными и мертвыми.

Обратный процесс производится с помощью клеточно-ремонтных машин, так что остаются только очень незначительные повреждения, без каких-либо долговременных последствий. Наноботы внедряются в ткани и удаляют «упаковку» вокруг клеток, заменяя её водой. Затем удаляются сшивки, а любые повреждения структуры легко ремонтируются. Затем восстанавливаются уровни солей, АТФ и сахара в крови. Наконец, разблокируется метаболический механизм и тело быстро возвращается к жизни. Пока данная процедура чрезвычайно опасна – возможны как глубокие потери в памяти, так и полная потеря собственного сознания.

В дальнейшем эта процедура будет иметь целый ряд полезных применений. В медицине, например, она обеспечит самый глубокий наркоз, давая хирургам неограниченное время для работы. Она может быть использована для скорой медицинской помощи в отдаленных районах, стабилизируя состояние пациента до прибытия помощи. В космических путешествиях она поможет будущим космонавтам в дальних полетах, помогая избегать проблем со скукой и/или запасами продовольствия. Эта процедура может быть использована в секретных разведывательных миссиях, где человеку может потребоваться находиться в ограниченном пространстве в течение длительных периодов времени. Также, она может быть использоваться гражданами как технология продления жизни, или по личным финансовым причинам.

Больше…

Важная веха в легкой атлетике

На Олимпийских Играх 2068 года чернокожий атлет пробежал стометровую дистанцию меньше чем за 9 секунд, что стало важной вехой в мировой легкой атлетике. Высокий уровень жизни и улучшенные тренировочные техники, включая использование виртуальной реальности для ментального развития, приводили к постоянному обновлению мирового рекорда в предыдущие десятилетия. Однако очень скоро рекорды достигнут предела, так как становится физически невозможным для человека бегать ещё быстрее без использования биотехнологических средств.

Появляется новое поколение «суператлетов», так как власти начинают легализовывать импланты, стимуляторы и устройства, увеличивающие мускульную силу. Ходят слухи о разделении Олимпийских игр на три отдельных турнира – Параолимпийские для людей с ограниченными возможностями, «классические» игры для обычных неулучшенных атлетов, и третью «кибер» категорию для тех атлетов, которые используют биотехнологические улучшения.

Параолимпийские игры вскоре окончательно исчезнут, так как практически все физические и зрительные отклонения могут быть вылечены с использованием имплантов и дальнейшей “киборгизации” человека.

Больше…

Пятилетняя выживаемость для рака печени приближается к 100%

В начале 21 века рак печени был третьим самым распространенным смертельным видом рака. Около 700 000 человек умерли от этого заболевания в 2008, что составляет 9% всех смертей от рака. К основным факторам риска относится хронический гепатит B  или С (на которые приходится 54% и 31% случаев соответственно), употребление  продуктов, зараженных афлатоксином, и чрезмерное злоупотребление алкоголем. Заболевание встречалось по крайней мере в три раза чаще у мужчин, чем у женщин.

В 2009 году японские исследователи направили усилия на полную расшифровку генома рака печени. Это создало предпосылки для обнаружения опухолей на более ранних сроках по анализам крови и для получения новых целенаправленных лекарств. Все более широкое применение носителей наночастиц, а в конечном итоге и нанороботов, позволяющих точно доставлять и контролировать действие лекарств, позволило значительно повысить выживаемость.

Научное знание по-прежнему продолжает развиваться по нарастающей. К 2070 пятилетняя выживаемость для рака печени достигает 100% во многих странах.

Больше…

Точное моделирование вирусов

Благодаря достижениям решеточной квантовой хромодинамики подавляющее большинство вирусов теперь можно смоделировать очень точно и подробно, вплоть до квантового уровня. Это позволяет полностью понять устройство этих крошечных организмов, в среднем имеющих размер 20-300 нанометров и представленных миллионами различных видов. Поскольку эта область науки продолжает развиваться, более обширное и детальное моделирование становится возможным, что позволяет по-новому взглянуть на природу материи.

Больше…

Некоторых людей уже нельзя считать биологическим видом

Среднестатистический человек сегодня имеет доступ к широкому спектру биотехнологических имплантатов и персональных медицинских устройств. К ним можно отнести полностью искусственные органы, которые никогда не откажут, бионические глаза и уши, позволяющие видеть и слышать не хуже супермена, наноразмерный мозговой интерфейс, существенно увеличивающий интеллектуальные возможности владельца, синтетическая кровь и другие биологические жидкости способные отфильтровывать смертельные токсины и позволяющие удовлетворить многочасовую потребность в кислороде за один вдох.

Наиболее отважные люди проходят через ампутацию для того, чтобы установить протезы рук и ног, которые позволяют увеличить силу и ловкость в несколько раз. Этим же пользуются и инвалиды. Искусственная кожа на основе нанотехнологий также доступна (закрывающая металлические конечности, такая кожа с виду ничем не отличается от настоящей).

Такое разнообразие различных имплантатов и устройств стало доступным благодаря постепенному техническому развитию в предшествующие десятилетия – так что теперь они воспринимаются как должное. Широкие слои общества могут позволить себе использовать биологические модификации, даже население развивающихся стран имеет доступ к ряду таких устройств благодаря экспоненциальному снижению цен на них.

Если полностью усовершенствованные люди из 2080-х перенесутся во времени на 100 лет назад и интегрируются в общество, то они будут превосходить людей 1980-х во всех аспектах. Они смогли бы бегать быстрее, чем величайшие атлеты того времени, были бы способны далеко прыгать, выживать после множественных огнестрельных ранений, существовать в самых экстремальных условиях на Земле без каких-либо проблем. Благодаря быстродействующему искусственному интеллекту, подключенному напрямую к мозгу, уровень интеллекта людей 2080 года в разы превосходит уровень даже таких гениев, как Эйнштейн или Шекспир.

Пятилетняя выживаемость для опухоли мозга достигает 100%

Из-за своего инвазивного и инфильтративного характера в ограниченном пространстве внутричерепной полости, опухоль головного мозга когда-то считалась смертным приговором. Обнаружение обычно происходило на поздних стадиях, когда присутствие опухоли вызывало необъяснимые симптомы. Мультиформная глиобластома – наиболее распространенная и агрессивная злокачественная первичная опухоль головного мозга у людей. Средняя выживаемость при этом заболевании – всего лишь 12 месяцев с момента постановки диагноза, даже при агрессивной лучевой терапии, химиотерапии и хирургическом иссечении.

Но в 21-и веке методики диагностики и лечения значительно улучшились благодаря наноробототехнике, генной терапии и технологиям, позволяющим сканировать, анализировать и запускать эмуляцию  мозга целиком  и с удивительной детализацией. Одновременно с этим постепенно появлялись “транслюди”, которые начали использовать постоянные имплантаты в  мозгу и теле, предупреждающие о первых признаках опасности. К концу этого столетия пятилетняя выживаемость для рака мозга приближается к 100% во многих странах. США – в числе первых.

Больше…