Nati piratage

Nati tèt li ka anseye nou ki jan yo pirate nan lanati, tankou myèl, ki Mark Mescher ak Consuelo De Moraes nan ETH nan Zurich te note ke yo ekspè griyaj sou fèy yo "ankouraje" plant yo fleri.

Enteresan, tantativ pou repwodui tretman ensèk sa yo ak metòd nou yo pa gen siksè, e kounye a syantis yo ap mande si sekrè a nan domaj efikas ensèk nan fèy manti nan modèl inik yo itilize, oswa petèt nan entwodiksyon de kèk sibstans pa myèl yo. Sou lòt moun jaden biohacking sepandan, nou ap fè pi byen.

Pou egzanp, enjenyè dènyèman dekouvri ki jan vire epina nan sistèm sansoryèl anviwònman anki ka avèti ou nan prezans nan eksplozif. Nan 2016, enjenyè chimik Ming Hao Wong ak ekip li a nan MIT transplante nanotub kabòn nan fèy epina. Tras eksplozifki plant la absòbe nan lè a oswa dlo anba tè, te fè nanotub emèt yon siyal fliyoresan. Pou pran yon siyal konsa soti nan faktori a, yon ti kamera enfrawouj te pwente nan fèy la ak tache ak yon chip Franbwaz Pi. Lè kamera a detekte yon siyal, li deklanche yon alèt imel. Apre devlope nanosensor nan epina, Wong te kòmanse devlope lòt aplikasyon pou teknoloji a, espesyalman nan agrikilti pou avèti sechrès oswa ensèk nuizib.

fenomèn nan bioluminesans, pou egzanp. nan kalma, fosilize yo ak lòt bèt lanmè. Designer franse Sandra Rey prezante bioluminesans kòm yon fason natirèl nan ekleraj, se sa ki, kreyasyon an "vivan" antèn ki emèt limyè san elektrisite (2). Ray se fondatè ak CEO nan Glowee, yon konpayi ekleraj bioluminescent. Li predi ke yon jou yo pral kapab ranplase konvansyonèl ekleraj lari elektrik.

2. Glowee Lighting Visualization

Pou pwodiksyon limyè, teknisyen Glowee enplike jèn byoluminesans jwenn nan se Awayi nan bakteri E. coli, ak Lè sa a, yo grandi bakteri sa yo. Lè yo pwograme ADN a, enjenyè yo ka kontwole koulè limyè a lè li etenn epi limen, ansanm ak anpil lòt modifikasyon. Bakteri sa yo evidamman bezwen pran swen ak manje pou yo rete vivan ak klere, kidonk konpayi an ap travay pou kenbe limyè a pi lontan. Nan moman sa a, Rei nan Wired di, yo gen yon sistèm ki te kouri pou sis jou. Viv limit aktyèl la nan luminaires yo vle di ke nan moman sa a yo sitou apwopriye pou evènman oswa festival.

Bèt kay ak sakado elektwonik

Ou ka gade ensèk epi eseye imite yo. Ou ka eseye tou "rache" yo epi sèvi ak yo kòm ... dron miniature. Bumblebees yo ekipe ak "sakado" ak detèktè, tankou sa yo itilize pa kiltivatè yo kontwole jaden yo (3). Pwoblèm nan ak microdrones se pouvwa. Pa gen okenn pwoblèm sa yo ak ensèk yo. Yo vole san pran souf. Enjenyè chaje "bagaj" yo ak detèktè, memwa pou depo done, reseptè pou swiv kote ak pil pou alimante elektwonik (ki se, kapasite pi piti anpil) - tout peze 102 miligram. Pandan ensèk yo ale nan aktivite chak jou yo, detèktè mezire tanperati ak imidite, epi yo swiv pozisyon yo lè l sèvi avèk yon siyal radyo. Apre retounen nan ruch la, done yo telechaje epi batri a chaje san fil. Ekip syantifik yo rele teknoloji yo Living IoT.

3. Live IoT, ki se yon bourdon ak yon sistèm elektwonik sou do li

Zoològ nan Enstiti Max Planck pou ònitoloji. Martin Wikelski deside teste kwayans popilè ke bèt yo gen yon kapasite natirèl pou santi dezas kap vini yo. Wikelski dirije pwojè entènasyonal deteksyon bèt, ICARUS. Otè a nan konsepsyon an ak rechèch te vin notoryete lè li tache GPS baliz yo bèt (4), tou de gwo kou piti, yo nan lòd yo etidye enfliyans nan fenomèn sou konpòtman yo. Syantis yo te montre, pami lòt bagay, ke yon prezans ogmante nan sigòy blan ka indicative nan enfestasyon krikèt, ak kote a ak tanperati kò nan kanna mallard ka indicative de gaye grip avyè nan mitan moun.

4. Martin Wikelski ak sigòy transmetè a

Koulye a, Wikelski ap itilize kabrit pou chèche konnen si gen yon bagay nan teyori ansyen yo ke bèt yo "konnen" sou tranblemanntè kap vini ak eripsyon vòlkanik. Touswit apre gwo tranbleman tè Norcia an 2016 la ann Itali, Wikelski te mete bèt nan kolye toupre episant lan pou wè si yo te konpòte yo yon fason diferan anvan chòk yo. Chak kolye te genyen tou de GPS swiv aparèytankou yon akseleromètr.

Li te eksplike pita ke ak siveyans round-the-clock sa yo, li posib yo idantifye konpòtman "nòmal" ak Lè sa a, gade pou anomali. Wikelski ak ekip li a te note ke bèt yo te ogmante akselerasyon yo nan èdtan yo anvan tranbleman tè a frape. Li obsève "peryòd avètisman" soti nan 2 a 18 èdtan, tou depann de distans ki soti nan episant lan. Wikelski aplike pou yon patant pou yon sistèm avètisman dezas ki baze sou konpòtman kolektif bèt yo parapò ak yon debaz.

Amelyore efikasite fotosentèz

Tè a ap viv paske li plante nan tout mond lan lage oksijèn kòm yon sous-pwodwi nan fotosentèzak kèk nan yo vin plis manje nourisan. Sepandan, fotosentèz se enpafè, malgre plizyè milyon ane nan evolisyon. Chèchè nan University of Illinois te kòmanse travay sou korije defo yo nan fotosentèz, ke yo kwè ta ka ogmante pwodiksyon rekòt yo jiska 40 pousan.

Yo te konsantre sou yon pwosesis ki rele fotorespirasyonki pa tèlman yon pati nan fotosentèz kòm konsekans li. Tankou anpil pwosesis byolojik, fotosentèz pa toujou travay pafètman. Pandan fotosentèz, plant yo pran dlo ak gaz kabonik epi fè yo tounen sik (manje) ak oksijèn. Plant yo pa bezwen oksijèn, kidonk li retire.

Chèchè yo izole yon anzim ki rele ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO). Konplèks pwoteyin sa a mare yon molekil gaz kabonik ak ribiloz-1,5-bisfosfat (RuBisCO). Pandan syèk yo, atmosfè Latè a vin pi soksid, sa vle di RuBisCO gen pou fè fas ak plis molekil oksijèn melanje ak gaz kabonik. Nan youn nan kat ka, RuBisCO erè kaptire yon molekil oksijèn, e sa afekte pèfòmans.

Akòz enpèfeksyon nan pwosesis sa a, plant yo kite ak toksik by-pwodwi tankou glikolat ak amonyak. Pwosesis la nan konpoze sa yo (atravè fotorespirasyon) mande pou enèji, ki ajoute nan pèt yo ki soti nan ensifizans nan fotosentèz. Otè etid la remake ke diri, ble ak plant soya yo ensufizant poutèt sa, ak RuBisCO vin menm mwens egzak kòm tanperati a monte. Sa vle di ke kòm rechofman planèt la entansifye, ka gen yon rediksyon nan pwovizyon manje.

Solisyon sa a fè pati yon pwogram ki rele (RIPE) e li enplike entwodwi nouvo jèn ki fè fotorespirasyon pi vit ak pi efikas enèji. Ekip la te devlope twa chemen altènatif lè l sèvi avèk nouvo sekans jenetik yo. Yo te optimize chemen sa yo pou 1700 espès plant diferan. Pandan dezan, syantis yo te teste sekans sa yo lè l sèvi avèk tabak modifye. Li se yon plant komen nan syans paske genomic li yo eksepsyonèlman byen konprann. Plis chemen efikas pou fotorespirasyon pèmèt plant yo sove yon kantite enèji enpòtan ki ka itilize pou kwasans yo. Pwochen etap la se prezante jèn nan rekòt manje tankou plant soya, pwa, diri ak tomat.

Selil san atifisyèl ak koupe jèn

Nati piratage sa a mennen nan fen a nan nonm nan tèt li. Ane pase a, syantis Japonè yo te rapòte ke yo te devlope yon san atifisyèl ki ka itilize sou nenpòt pasyan, kèlkeswa kalite san, ki gen plizyè aplikasyon pou lavi reyèl nan medikaman chòk. Dènyèman, syantis yo te fè yon dekouvèt menm pi gwo lè yo kreye globil wouj sentetik (5). Sa yo globil san atifisyèl yo pa sèlman montre pwopriyete yo nan tokay natirèl yo, men tou, yo gen kapasite avanse. Yon ekip ki soti nan University of New Mexico, Sandia National Laboratory, ak South China Polytechnic University te kreye globil wouj ki ka pa sèlman pote oksijèn nan divès pati nan kò a, men tou, delivre dwòg, santi toksin, ak fè lòt travay. .

5. Selil san sentetik

Pwosesis pou kreye globil san atifisyèl li te inisye pa selil natirèl ki te premye kouvwi ak yon kouch mens nan silica ak Lè sa a, ak kouch nan polymère pozitif ak negatif. Lè sa a, silica a grave epi finalman sifas la kouvri ak manbràn eritrosit natirèl. Sa a te mennen nan kreyasyon an erythrocytes atifisyèl ki gen gwosè a, fòm, chaj ak sifas pwoteyin ki sanble ak sa yo reyèl.

Anplis de sa, chèchè yo te demontre fleksibilite nan selil san ki fèk fòme lè yo pouse yo nan ti twou vid ki genyen nan kapilè modèl yo. Finalman, lè yo teste sou sourit, pa gen okenn efè segondè toksik yo te jwenn menm apre 48 èdtan nan sikilasyon. Tès yo chaje selil sa yo ak emoglobin, dwòg anti-kansè, detèktè toksisite, oswa nanopartikul mayetik pou montre yo ka pote diferan kalite chaj. Selil atifisyèl kapab tou aji kòm Garnier pou patojèn.

Nati piratage sa a finalman mennen nan lide nan koreksyon jenetik, fikse ak jeni imen, ak ouvèti a nan koòdone nan sèvo pou kominikasyon dirèk ant sèvo.

Kounye a, gen anpil enkyetid ak enkyetid sou pwospè modifikasyon jenetik imen. Agiman an favè yo tou fò, tankou teknik manipilasyon jenetik ka ede elimine maladi a. Yo ka elimine anpil fòm doulè ak enkyetid. Yo ka ogmante entèlijans moun ak lonjevite. Gen kèk moun ki ale byen lwen ke yo di yo ka chanje echèl la nan kontantman imen ak pwodiktivite pa anpil lòd nan grandè.

Jeni Jenetiksi konsekans espere li yo te pran oserye, yo ta ka wè li kòm yon evènman istorik, ki egal ak eksplozyon Kanbriyen an, ki chanje vitès la nan evolisyon. Lè pifò moun panse a evolisyon, yo panse a evolisyon byolojik atravè seleksyon natirèl, men kòm li vire soti, lòt fòm li ka imajine.

Kòmanse nan XNUMXs yo, moun yo te kòmanse modifye ADN nan plant ak bèt (Gade tou: ), kreyasyon manje jenetikman modifyeelatriye Kounye a, mwatye yon milyon timoun yo fèt chak ane ak èd nan IVF. De pli zan pli, pwosesis sa yo gen ladan tou sekans anbriyon pou tès depistaj maladi ak detèmine anbriyon ki pi solid (yon fòm jeni jenetik, byenke san chanjman aktyèl aktif nan genòm nan).

Avèk aparisyon CRISPR ak teknoloji menm jan an (6), nou te temwen yon boom nan rechèch nan fè chanjman reyèl nan ADN. Nan 2018, He Jiankui te kreye premye timoun yo jenetikman modifye nan Lachin, pou ki li te voye nan prizon. Pwoblèm sa a se kounye a sijè a nan deba feròs etik. Nan 2017, Akademi Nasyonal Syans Etazini ak Akademi Nasyonal Medsin te apwouve konsèp koreksyon genomic imen an, men se sèlman "apre jwenn repons pou kesyon sekirite ak pèfòmans" ak "sèlman nan ka maladi grav ak anba sipèvizyon sere". "

Pwen de vi "ti bebe designer", se sa ki, konsepsyon moun pa chwazi karakteristik yo ke yon timoun ta dwe gen pou fèt, lakòz konfli. Sa a se endezirab paske yo kwè ke sèlman moun ki rich ak privilejye yo pral gen aksè a metòd sa yo. Menm si tankou yon konsepsyon se teknikman enposib pou yon tan long, li pral menm manipilasyon jenetik konsènan efase jèn pou domaj ak maladi yo pa byen evalye. Yon fwa ankò, kòm anpil pè, sa a pral sèlman disponib nan yon kèk chwazi.

Sepandan, sa a se pa osi senp yon koupe ak enklizyon nan bouton tankou moun ki abitye ak CRISPR sitou nan ilistrasyon nan laprès imajine. Anpil karakteristik imen ak sansiblite nan maladi yo pa kontwole pa youn oswa de jèn. Maladi varye ant gen yon sèl jèn, kreye kondisyon pou plizyè milye opsyon risk, ogmante oswa diminye sansiblite nan faktè anviwònman an. Sepandan, pandan ke anpil maladi, tankou depresyon ak dyabèt, se polijenik, menm tou senpleman koupe jèn endividyèl yo souvan ede. Pou egzanp, Verve ap devlope yon terapi jèn ki diminye prévalence maladi kadyovaskilè, youn nan kòz prensipal lanmò atravè lemond. edisyon relativman ti nan genòm nan.

Pou travay konplèks, ak youn nan yo baz polijenik maladi a, itilize entèlijans atifisyèl dènyèman te vin tounen yon resèt. Li baze sou konpayi tankou sa a ki te kòmanse ofri paran yo yon evalyasyon risk polijenik. Anplis de sa, done jenomik sekans yo ap vin pi gwo ak pi gwo (kèk ki gen plis pase yon milyon jenom sekans), ki pral ogmante presizyon nan modèl aprantisaj machin sou tan.

rezo sèvo

Nan liv li a, Miguel Nicolelis, youn nan pyonye yo nan sa ki kounye a ke yo rekonèt kòm "piratage nan sèvo," te rele kominikasyon lavni nan limanite, etap nan pwochen nan evolisyon nan espès nou an. Li te fè rechèch kote li konekte sèvo plizyè rat lè l sèvi avèk elektwòd enplante sofistike ke yo rekonèt kòm entèfas sèvo-sèvo.

Nicolelis ak kòlèg li yo te dekri reyalizasyon an kòm premye "òganik òdinatè" ak sèvo vivan lye ansanm tankou si yo te plizyè mikwoprosesè. Bèt yo nan rezo sa a te aprann senkronize aktivite elektrik selil nè yo menm jan ak nan nenpòt sèvo endividyèl. Yo te teste sèvo a rezo pou bagay tankou kapasite li pou fè distenksyon ant de modèl diferan nan stimuli elektrik, epi anjeneral yo depase bèt endividyèl yo. Si sèvo rat yo "pi entèlijan" pase sa yo nan nenpòt sèl bèt, imajine kapasite yo nan yon supercomputer byolojik konekte pa yon sèvo imen. Yon rezo konsa ta ka pèmèt moun yo travay atravè baryè lang. Epitou, si rezilta etid rat yo kòrèk, rezo sèvo imen an ta ka amelyore pèfòmans, oswa konsa li sanble.

Te gen eksperyans resan, tou mansyone nan paj sa yo nan MT, ki te enplike pisin aktivite nan sèvo nan yon ti rezo moun. Twa moun ki te chita nan chanm diferan te travay ansanm pou oryante blòk la kòrèkteman pou li te kapab fè pon diferans ki genyen ant lòt blòk nan yon jwèt videyo ki tankou Tetris. De moun ki te aji kòm "emetteur," ak electroencephalographs (EEG) sou tèt yo ki anrejistre aktivite elektrik sèvo yo, te wè gap a e te konnen si blòk an te bezwen pou fè wotasyon pou anfòm. Twazyèm moun nan, aji kòm "reseptè a", pa t 'konnen solisyon ki kòrèk la e li te oblije konte sou enstriksyon yo voye dirèkteman nan sèvo yo nan moun k ap voye yo. Yo te teste yon total senk gwoup moun ak rezo sa a, yo rele "BrainNet" (7), epi an mwayèn yo te reyalize plis pase 80% presizyon sou travay la.

7. Foto ki soti nan eksperyans BrainNet la

Pou fè bagay yo pi difisil, chèchè yo pafwa ajoute bri nan siyal youn nan moun k ap voye yo. Fè fas ak direksyon konfli oswa Limit, moun k ap resevwa yo te aprann byen vit idantifye epi swiv enstriksyon ki pi egzak moun k ap voye yo. Chèchè yo remake ke sa a se premye rapò ke sèvo anpil moun yo te branche nan yon fason konplètman ki pa pwogrese. Yo diskite ke kantite moun ki gen sèvo ka fè rezo se pratikman san limit. Yo sijere tou ke transmisyon enfòmasyon lè l sèvi avèk metòd ki pa pwogrese ka amelyore pa similtane aktivite nan sèvo D (fMRI), kòm sa a potansyèlman ogmante kantite enfòmasyon ke yon difizyon ka transmèt. Sepandan, fMRI se pa yon pwosedi fasil, epi li pral konplike yon travay ki deja trè difisil. Chèchè yo tou espekile ke siyal la ta ka vize nan zòn espesifik nan sèvo a pou deklanche konsyans sou kontni espesifik semantik nan sèvo moun k ap resevwa a.

An menm tan an, zouti pou koneksyon sèvo pi anvayisan e petèt pi efikas yo ap evolye rapidman. Elon Musk dènyèman te anonse devlopman yon implant BCI ki gen elektwòd XNUMX pou pèmèt kominikasyon laj ant òdinatè ak selil nève nan sèvo a. (DARPA) te devlope yon koòdone neral implantable ki kapab anmenmtan tire yon milyon selil nève. Malgre ke modil BCI sa yo pa te fèt espesyalman pou entèoperasyon sèvo-sèvoli pa difisil imajine ke yo ka itilize pou rezon sa yo.

Anplis de sa ki pi wo a, gen yon lòt konpreyansyon sou "biohacking", ki se alamòd espesyalman nan Silisyòm Valley ak konsiste nan divès kalite pwosedi byennèt ak pafwa enzitan fondasyon syantifik. Pami yo se rejim divès kalite ak teknik fè egzèsis, osi byen ke incl. transfizyon nan san jèn, osi byen ke enplantasyon nan bato lar. Nan ka sa a, moun rich yo panse de yon bagay tankou "piratage lanmò" oswa vyeyès. Jiskaprezan, pa gen okenn prèv konvenk ke metòd yo itilize yo ka siyifikativman pwolonje lavi, nou pa mansyone imòtalite a ke kèk rèv nan.