Fra syntetisk liv til levende teknologi

Transkript

1 Om Videnskab.dk Log ind UNDERVISNING Fra syntetisk liv til levende teknologi 7. april 2012 kl. 06:43 0 kommentarer (/miljo-naturvidenskab/fra-syntetisk-liv-til-levende-teknologi#comments) ForskerZonen (/genre/forskerzonen) Hvad er liv? Hvordan kan liv skabes fra ikke-levende materialer? Hvilken teknologisk betydning kan kunstige levende processer få? Forskere fra SDU søger svar bl.a. ved at skabe syntetisk liv fra grunden. Emner: Evolution Send (/emne/evolution) ( Fysik (/emne/fysik), Kemi (/emne/kemi) PDF ( Liv (/emne/liv) Print ( Af: Steen Rasmussen (/node/15383), professor, centerleder, Carsten Svaneborg (/node/10725), lektor, Harold Fellermann (/node/15385), postdoc, Anders N. Albertsen (/node/15384), ph.d.-studerende I dag er der bred enighed om, at liv er en fysisk proces. Siden oldtiden har man imidlertid troet på vitalisme, hvilket vil sige, at det levende ikke kan beskrives af naturlove på samme måde som det ikke-levende. Vitalismens dage var imidlertid talte i 1828, da de første organiske molekyler blev syntetiseret ud fra uorganiske molekyler af Friedrich Wölher. Biologien har siden opbygget en dyb forståelse af livets mangfoldighed, som sandsynligvis har udviklet sig fra et primitivt stadie over de sidste cirka fire milliarder år. På trods af al denne detaljerede biologiske viden, diskuterer vi stadig den dag i dag, hvad det på et fundamentalt niveau betyder at være levende. Mest læste på Videnskab.dk 17/02 Hvorfor får man gåsehud af bestemte lyde? (/sporg-videnskaben/hvorfor-far-mangasehud-af-bestemte-lyde) 14/02 Hvorfor har piger en jomfruhinde? (/kultursamfund/hvorfor-har-piger-en-jomfruhinde) 15/02 Forsker: 'Det kan være brudstykker fra en større meteor' (/miljo-naturvidenskab /forsker-det-kan-vaere-brudstykker-fra-en-storremeteor) 14/02 Her er de bedste råd mod dårlig ånde (/krop-sundhed/her-er-de-bedste-rad-moddarlig-ande) 14/02 Vi behandler folk anderledes, hvis de har kærester (/kultur-samfund/vi-behandlerfolk-anderledes-hvis-de-har-kaerester) 15/02 Banebrydende ny viden om Alzheimers og Parkinsons (/krop-sundhed/banebrydendeny-viden-om-alzheimers-og-parkinsons) 15/02 Pokkers: Penis falder af efter sex (/miljonaturvidenskab/pokkers-penis-falder-af-efter-sex) 15/02 Hvordan reagerer kroppen på ubehandlet syfilis? (/forunderlige-forsog/hvordan-reagererkroppen-pa-ubehandlet-syfilis) 13/02 Topledere falder lige så ofte for fristelser som os andre (/kultur-samfund/topledere-falderlige-sa-ofte-fristelser-som-os-andre) 12/02 Politiet tvang prostituerede ind på bordeller (/kultur-samfund/politiet-tvangprostituerede-ind-pa-bordeller) Levende processer i andre materialer Von Neumann, faderen til den moderne computer, var i 1950 erne en af de første til indse, at hvis liv er en fysisk proces, bør det også være muligt at realisere levende processer i andre materialer, for eksempel ved hjælp af en helt anden kemi end moderne biokemi - eller i robotter eller computere. Selvom vi ikke betragter en flamme som en levende ting, så opfylder den faktisk et af kriterierne for liv. Lige ironisk er det, at ting, vi opfatter som levende - muldyr og myrer f.eks. - ikke opfylder alle kriterierne for at være 'i live'. (Foto: Colourbox) Find os på facebook videnskab.dk Like You like this. Dette perspektiv vinder i disse år indpas i mange videnskabelige kredse, selvom der forståeligt nok, og specielt fra nogle biologers side, er en sund skepsis til denne temmelig radikale ide. En essentiel egenskab ved liv er dets evne til at skabe kopier af sig selv og til at undergå evolution. Men hvordan kan liv f.eks. defineres for en robot, en computer-algoritme eller et biokemisk system, der er radikalt forskelligt fra en moderne celle? Hvad skal der konkret til, for at vi kan konstruere et minimalt levende system? Svært at definere liv Selvom de fleste mener, at de ved, hvad liv er, når de ser det, så er det svært at lave en generel definition. Spørger man forskellige videnskabsfolk om definitioner på liv, får man forskellige svar. Biologen peger ofte på organismer, der formerer sig, på genotyper og fænotyper og mekanismerne bag selektion og evolution. Fakta Alle fire skribenter er ansat ved Center for Fundamental Levende Teknologi (FLinT), Institut for fysik og kemi, Syddansk Universitet. Kemikeren fokuserer på et netværk af komplekse kemiske processer, hvor de tilsammen danner et organisatorisk netværk, der kan lave kopier af sig selv. Fysikeren taler om liv som en nyligt opdukket egenskab, der kan fremkomme gennem vekselvirkningen mellem forskellige komponenter i et system, som er ude af termodynamisk ligevægt. Datalogen peger ofte på selvreplikerende algoritmer, der kan undergå evolution, mens robotingeniøren typisk peger på en kropslig implementering af disse processer. Det læser andre lige nu (/videnskabdk/det-vidste-du-ikke-om-dodsstraf- ( (/krop-sundhed/livsstilssygdomme-bliverdet-storste-globale-sundhedsproblem-i-2020) 26. februar 2009 kl. 04:00 Det er ikke helt klart hvilke egenskaber, vi bør gribe fat i og benytte i en generel definition af liv. (/krop-sundhed/livsstilssygdomme-bliverdet-storste-globale-sundhedsproblem-i-2020) Livsstilssygdomme bliver det største globale sundhedsproblem i of 8 02/19/ :49 AM

2 Ikke nok at bevæge sig og vokse Hvad skal vi fokusere på, når vi leder efter liv? Skal vi forvente, at strukturerne bevæger sig? Næppe. Vi ved jo f.eks., at små partikler i væsker udfører Brownske (tilfældige, red.) bevægelser, uden at vi dermed opfatter dem som levende. i-danmark) Det vidste du ikke om dødsstraf i Danmark (/videnskabdk/det-vidste-du-ikkeom-dodsstraf-i-danmark) 2. februar 2012 kl. 11:25 Seneste aktivitet Allan Erik Aagaard recommended Astronom: Jeg har fundet Supermans hjemstavn. for ca. 3 måneder siden Allan Erik Aagaard recommended Lys kan både være bølger og partikler - på samme tid. for ca. 3 måneder siden Allan Erik Aagaard recommended Orgasme mod hysteri. for ca. 3 måneder siden Hvor er beviset for, at Jesus har levet? 26 personer recommended dette. Facebook - socialt tilføjelsesprogram Spørg Videnskaben Illustrationerne viser computersimuleringer af fire faser i en protocelles "livscyklus": selvsamling af protocellen, ressourceoptag, replikering af informationsmolekyle og deling af protocellen. (Illustration: Aktuel Naturvidenskab - Simuleringsillustrationer optegnet efter: Fellermann et al., Artificial Life 13 (2007) 319.) Skal strukturerne vokse og dele sig? Det er bedre, men ikke nok. Krystaller vokser ved, at opløst materiale udkrystalliseres på krystallens overflade, og hele krystaller kan gendanne sig fra et kim, der falder af. En flamme opfylder nogle af kravene Levende strukturer må ikke være passive. De skal aktivt vedligeholde deres struktur ved hjælp af et stofskifte. Dette forudsætter, at vi i termodynamisk forstand observerer et åbent system, hvor energi og ressourcer strømmer ind i systemer, mens affald eksporteres. Men det betyder f.eks., at flammen på et stearinlys opfylder kravene til en aktivt vedligeholdt struktur, idet den er stabil, så længe der er stearin eller andet brandbart materiale, som kan omsættes til flamme og affaldsmolekyler. Desuden kan en flamme vokse, formere sig og blive til et stort bål. Men en flamme er ikke kontrolleret af nedarvelig information og kan ikke undergå evolution. Ingen klar videnskabelig definition En virus undergår som regel evolution, som vi f.eks. oplever for influenzavirus. Virus anses normalt ikke for at være levende, fordi den ikke har et selvstændigt stofskifte. Ligeledes falder et muldyr og de fleste myrer uden for en normal definition af liv, fordi de ikke kan formere sig. Dog vil de fleste af os mene, at de er levende. For at opsummere: Der eksisterer ikke en klar videnskabelig definition på liv. Vores praktiske kriterium er: Vi observerer liv, når vi møder en proces, der skaber afgrænsede strukturer, som ved hjælp af et stofskifte omdanner ressourcer fra miljøet til at drive sin egen vækst og deling, og hvor disse processer til dels er styret af information. (/miljo-naturvidenskab/alt-hvad-du-vil-vide-omjordskaelv) Alt, hvad du vil vide om jordskælv (/miljo-naturvidenskab/alt-hvad-du-vilvide-om-jordskaelv) 6. august 2012 kl. 10:56 (/sporg-videnskaben/hvorfor-bliverjeg-afslappet-nar-jeg-traekker-vejret-dybt) Hvorfor bliver jeg afslappet, når jeg trækker vejret dybt? (/sporg-videnskaben (/sporg-videnskaben/hvorfor-far-man-gasehudaf-bestemte-lyde) Hvorfor får man gåsehud af bestemte lyde? (/sporg-videnskaben/hvorfor-far-man- Se flere spørgsmål og svar (/sporg-videnskaben) adresse: * Navn: * Seneste nyheder /hvorfor-bliver-jeg-afslappet-nar-jeg-traekkervejret-dybt) 18. februar 2013 kl. 13:04 gasehud-af-bestemte-lyde) 17. februar 2013 kl. 11:25 Abonner på vores nyhedsbrev Når du tilmelder dig, deltager du i konkurrencen om lækre præmier. (/nyhedsbrev) Tilmeld! Denne delvis styrende information skal kunne nedarves og 10:01 Orions perle set i nyt lys (/miljonaturvidenskab/orions-perle-set-i-nyt-lys) Fakta ændres fra generation til generation, således at de bedst egnede strukturer kan undergå selektion i miljøet. Resultatet er evolution af strukturerne og vi mener at have observeret liv. FLinT Centret er sponsoreret af Dansk Grundforskningsfond og 03:28 Hudcremers liposomer virker ikke (/kropsundhed/hudcremers-liposomer-virker-ikke) Syddansk Universitet. Centrets 17:55 Er der liv derude? (/miljo-naturvidenskab Syntesebiologi nyt forskningsområde mission er at undersøge, hvorledes /er-der-liv-derude) ikke-levende byggesten kan 13:04 Hvorfor bliver jeg afslappet, når jeg 2 of 8 02/19/ :49 AM

3 Fysiker og Nobelpristager Richard Feynman er bl.a. kendt for citatet:»what I cannot create, I do not understand«. Dette passer godt på det nye forskningsområde, syntesebiologi (engelsk: synthetic biology), hvor man ser på levende systemer gennem en ingeniørs briller og spørger: Hvad kan vi lære ved at designe og konstruere nye levende systemer, og hvad for nyttig teknologi kommer der ud af det? I en top-down tilgang tager man udgangspunkt i eksisterende levende organismer og ombygger dem, så de får nye funktioner. I en bottom-up tilgang bygger man et levende system helt fra grunden. Desuden findes der en mellemtilgang, hvor man bygger helt nye levende organismer ved hjælp af eksisterende biologiske byggesten. organiseres og danne levende processer. Den langsigtede vision er at skabe fundamentet for en ny levende teknologi karakteriseret ved energieffektivitet, bæredygtighed, robusthed, autonomi, lokal intelligens, evnen til at vokse og reparere sig selv samt udvikle nye egenskaber efter behov. Disse er egenskaber, som eksisterende teknologi savner, men som er kendt fra biologiske organismer. Milepæl for syntesebiologi sidste år En milepæl for top-down syntesebiologi blev nået sidste år. Det lykkedes en stor forskergruppe ledet af J. Craig Venter at syntetisere og transplantere et nyt genom ind i en bakterie, hvor det oprindelige genom var fjernet. Det lykkes derefter at reboote denne nye bakterie, så den igen kan vokse, dele sig og leve videre. Det er første gang, at menneskeheden har skabt en organisme med et helt nyt syntetisk genom. Derved har Venters gruppe demonstreret styrken ved at opfatte genomet som en slags software - eller et program - og cellen som hardware - eller computeren. Det er imidlertid klart, at gruppen ikke har skabt liv ud fra ikke-levende materialer, idet genomet kun udgør en lille del af en bakterie. Hardwaren var der i forvejen, og den var skabt af en levende bakterie. FLinT skaber liv fra bunden I den mere radikale bottom-up tilgang behøves ingen biologiske byggesten. Alle molekyler kan være forskellige fra, hvad man finder i moderne biokemi. Det er denne tilgang, vi benytter på FLinT-Centeret ved Syddansk Universitet. Vi mener at kunne få en dybere forståelse af, hvad liv er, ved at skabe liv helt fra grunden. Der er grundlæggende to tilgange til at bygge liv i laboratoriet: Enten tager man Desuden mener vi, at det udgangspunkt i eksisterende organismer, der manipuleres, så de danner helt nye langsigtede teknologiske organismer (top-down) eller også bygger man det op fra grunden molekyle for anvendelsespotentiale er molekyle (bottom-up). En mellemtilgang er at sammensætte eksisterende biologiske større, fordi vores komponenter til nye organismer. (Illustration: Aktuel Naturvidenskab) systemer ikke er begrænset af biokemiske processer eller den meget smalle ramme af fysisk-kemiske betingelser, som liv normalt forudsætter. trækker vejret dybt? (/sporg-videnskaben /hvorfor-bliver-jeg-afslappet-nar-jeg-traekkervejret-dybt) Seneste kort nyt 10:43 Meteor sendte lyd halvvejs rundt om Jorden (LiveScience) (/kort-nyt/meteorsendte-lyd-halvvejs-rundt-om-jorden) 10:22 Vores forfædre blev fulde af fordærvet frugt (Science News) (/kort-nyt/voresforfaedre-blev-fulde-af-fordaervet-frugt) 09:41 For meget fjernsyn kan gøre børn kriminelle (DR.dk) (/kort-nyt/meget-fjernsynkan-gore-born-kriminelle) 09:27 Ubalance i hjernen kan måske give ADHD (Aarhus Universitet) (/kortnyt/ubalance-i-hjernen-kan-maske-give-adhd) Mest sete video Se alle Kort nyt (/kort-nyt) 15. februar 2013 kl. 12:58 naturvidenskab/forsker-det-kan-vaere- brudstykker-fra-en-storre-meteor) /uheld-gor-fascinerende-farve-forsog-endnuflottere) 10. februar 2013 kl. 15:34 09:18 Stenaldermad gav sunde tænder uden tandbørster (JP.dk) (/kort-nyt/stenaldermadgav-sunde-taender-uden-tandborster) (/miljo-naturvidenskab/forsker-det-kan-vaerebrudstykker-fra-en-storre-meteor) Forsker: 'Det kan være brudstykker fra en større meteor' (/miljo- (/miljo-naturvidenskab/uheld-gor-fascinerendefarve-forsog-endnu-flottere) Uheld gør fascinerende farve-forsøg endnu flottere (/miljo-naturvidenskab (/krop-sundhed/se-hvad-der-skeri-en-beatboxers-mund) Se, hvad der sker i en beatboxers mund (/krop-sundhed/se-hvad-der-sker- Seneste kommentarer 12. februar 2013 kl. 09:27 Se alle (/genre/video) Kan frit vælge reaktioner og materialer I designet af vores minimale protocelle er vi ikke begrænset til at bruge de meget komplekse biokemiske reaktioner eller strukturer, som eksisterende organismer benytter. Vi kan frit vælge, hvilke reaktioner og materialer, der er lettest og mest praktisk at arbejde med. Ligesom de meget tidlige organismer på jorden kan vores protoceller ikke være afhængige af det komplekse informationsmaskineri, som moderne celler er udstyret med. Det videnskabelige spørgsmål bliver derfor: Hvor simpelt et system kan vi lave, så det stadig opfylder definitionen på liv? De fleste grupper, der arbejder med dette problem, mener, at liv kan skabes ved at få tre molekylære funktioner til at spille sammen: informationssystem, stofskifte og beholder. Løsningen er jo enkel (/kultur-samfund i-en-beatboxers-mund) /befolkningsudviklingen-den-glemte-faktori-miljopolitikken#comment-42436) Af Thomas Laursen (/profil/thomas-laursen) for 12 minutter 19 sekunder siden [Befolkningsudviklingen - den glemte faktor i Videnskab som en social teknologi (/blog miljøpolitikken] (/kultur-samfund/befolkningsudviklingenden-glemte-faktor-i-miljopolitikken) /samspil-mellem-videnskab-politikog-myndigheder#comment-42448) Af Per Feldvoss Olsen (/profil/feldvoss-olsen) for 14 minutter 38 sekunder siden 3 of 8 02/19/ :49 AM

4 Flere forskellige typer beholdere Protocellen skal have en lokaliseret identitet, som stofskiftet og informationssystemet er tilknyttet. Dette kræver en beholder af en slags. Vi arbejder med flere forskellige typer af beholdere. F.eks. bruger vi en vesikel (en lille blære ), hvor overfladen kan udgøre beholderen. Vi arbejder også med omvendte miceller, hvor en vanddråbe er beskyttet af et lag sæbe i olie, og endelig med oliedråber opløst i vand. Udfordringen ligger i at integrere information og stofskifte i en og samme beholder. Vi ved ikke på forhånd, hvilken beholder og betingelser, der giver den bedste integration. Når vi laver computersimulationer af protoceller, foretrækker vi oliedråbemodellen, idet disse strukturer er relativt små og derfor lettere at simulere. For at gøre protocellen så simpel som mulig, sidder både informations- og stofskiftemolekylerne fast på ydersiden af beholderen, således at udveksling af ressourcer og affaldsstoffer med omgivelserne er så enkel og effektiv som muligt. Fakta Den Europæiske Kommission har sponsoreret en række af FLinT Centrets strategiske forskningsprojekter. Centret er i øjeblikket med til at lede tre europæiske projekter (ECCell, MATCHIT og COBRA), hvor forskningsarbejdet ligger i grænseområdet mellem nano-, bioog informationsteknologi. Fælles for alle projekterne er, at forskerne undersøger, hvorledes vi kan skabe, og på længere sigt teknologisk udnytte, levende- og livlignende processer i kemiske, computer- og robotsystemer. Protocellens vækst og evolution Protocellen skal kunne vokse og dele sig. Derfor skal den kunne omdanne ressourcer fra miljøet til sine egne byggesten, så den kan vokse. Dette kræver et stofskifte (metabolisme). I vores protocelle kontrollerer en bestemt DNA-base, oxo-guanin, i et informationsmolekyle stofskifteomdannelsen af et olielignende ressourcemolekyle, en piculinium-ester, til et overfladeaktivt molekyle, dekansyre, som er en byggesten for protocellebeholderen. [Samspil mellem videnskab, politik og myndigheder ] (/blog/samspil-mellem-videnskab-politikog-myndigheder) Seneste blogindlæg Samspil mellem videnskab, politik og myndigheder (/blog/samspil-mellemvidenskab-politik-og-myndigheder) Se alle (/kommentarer) Af Kristian H. Nielsen (/node/1594), ( Lektor, Center for Videnskabsstudier skab.dk /blog/samspi l-mellemvidenskabpolitikog-myndigh eder) En dansk messias i rummet? (/blog /en-dansk-messias-i-rummet) Af Thore Bjørnvig (/node/13935), Mag. art. i religionsvidenskab ( skab.dk /blog/endanskmessiasi-rummet) Se alle blogs (/blogs) Stofskiftet kan derved få beholderen til at blive ved med at vokse, indtil den under visse betingelser bliver ustabil og deler sig i to eller flere mindre beholdere. Deling kan også foregå kunstigt Protocelledeling kan også foregå kunstigt, idet den store protocellebeholder kan presses igennem et filter, som deler beholderne i to eller flere beholdere af en maksimal størrelse bestemt af filteret. Begge disse processer er allerede realiseret i laboratoriet. En protocelle skal kunne udvise evolution. Derfor skal den være udstyret med informationsmolekyler, der kan kopieres og nedarves, når cellen deler sig. Ifølge definitionen på liv, skal informationsmolekylerne også delvis kontrollere vækst- og delingsprocessen. Ligesom Minimalt liv består af en vekselvirkning mellem tre grundlæggende komponenter. biologiske organismer har (Illustration: Aktuel Naturvidenskab) vores protocelle en genotype, bestemt ved DNA-sekvensen, og en fænotype, som er bestemt af protocellens stofskifteegenskaber (og som er bestemt af DNA-sekvensen). Komplekst fysisk-kemisk system Protocellen er ikke en statisk størrelse, men et komplekst fysisk-kemisk system, der er designet til at kunne udvise en livscyklus af gentagen vækst og deling ligesom biologiske organismer. Vores succeskriterium er at realisere en protocelle i laboratoriet, der kan udføre gentagne livscykler, hvor protocellen udviser evolution. En selektion kan foregå, hvis protoceller med lidt forskellige informationsmolekyler, genotype, vokser og deler sig en smule forskelligt, fænotype. Vanskeligt at lave forudsigelser Protocellerne med informationsmolekyler, der kontrollerer den mest effektive livscyklus, vil derved vokse bedst og efterhånden dominere populationen, som er et eksempel på evolution. Videnskab.dk på Følg Det kan være meget vanskeligt at forudsige, hvad der sker, når flere komplicerede kemiske reaktioner og komponenter spiller sammen. 4 of 8 02/19/ :49 AM

5 Dette er imidlertid nødvendigt at forstå, for at få en protocelle til at fungere. Derfor benytter vi computersimulationer af de forskellige processer til at belyse mulige måder, hvorpå protocelle-komponenterne kan vekselvirke. Computersimuleringer indgår dels i vores forsøgsplanlægning, og dels som et værktøj til at bedre forstå resultaterne af vores eksperimenter. Hvad er liv? Illustrationen viser protocellens livscyklus, og de molekyler den er lavet af. (Illustration: Aktuel Naturvidenskab) Den grundforskning, der nu er i gang, vil afdække, om og hvorledes skabelsen af en levende protocelle er mulig. Dette arbejde vil også afstedkomme en række fundamentale erkendelsesmæssige landvindinger, om hvad liv er, og hvor de fysisk-kemiske grænser går for levende processer. Fundamental viden om liv kan imidlertid også få en meget stor teknologisk betydning. For at anskueliggøre dette, må vi forlade videnskaben et øjeblik og se på nogle af de teknologiske visioner, som vi deler med en række andre videnskabelige grupper rundt omkring i verden. Den næste teknologiske revolution Lad os starte med et kort historisk perspektiv: Den industrielle revolution resulterede i en automatisering af masseproduktionen i fabrikker med tilhørende transportinfrastruktur i det 19. århundrede. Derefter automatiserede informationsrevolutionen personlige informationsprocesser i computere og internettet i den sidste del af det 20. århundrede og den første del af det 21. århundrede. Vi mener, at den næste store teknologiske revolution vil være baseret på en integration af informationsbehandling og produktion. Levende organismer kombinerer uden problemer informationsbehandling og produktion som de eneste maskiner, vi i dag kender. Vi forstår dog stadigvæk ikke helt, hvordan de gør det, og derfor kan vi endnu ikke lave teknologi, der integrerer informationsbehandling og produktion, på samme måde som liv gør det. Samme fordele som levende systemer 5 of 8 02/19/ :49 AM

6 Figuren sammenfatter eksperimentelle resultater for selv-bygning af protoceller (A), fodring af protoceller (B) samt resultatet af et lysdrevet, informationskontrolleret stofskifte (C). Dette protocelledesign har som det første gjort det muligt at demonstrere, hvorledes primitiv information, stofskifte og beholder kan kobles og fungere samlet. Selvom de fleste af disse skridt i livscyklen er realiseret i laboratoriet, så er hele livscyklussen endnu ikke realiseret. (Illustration: Aktuel Naturvidenskab) Hvorfor er det en fordel at have teknologi, der kan integrere informationsbehandling og produktion? Fordi en sådan ny teknologi kan have de samme egenskaber, som levende systemer har: Levende systemer er robuste De har evnen til at reparere sig selv samt vokse og formere sig efter behov De kan tilpasse sig til nye omstændigheder og miljøer De er ekstremt energieffektive De kan udvikle nye egenskaber De kan tage intelligente beslutninger Alle deres byggesten kan direkte genbruges i et naturligt kredsløb, når de ikke længere er nødvendige. Alle disse glimrende egenskaber er desværre noget, som vores moderne teknologi mangler, og det skaber en lang række problemer for samfundet. En vision: Den personlige fabrikator Som et ordsprog siger: Det er svært at spå - især om fremtiden. Så med alle forbehold taget, lad os alligevel spekulere lidt over, hvad levende teknologi måske kan bringe os i fremtiden. En af vores konkrete visioner er at skabe en personlig fabrikator (PF) i analogi til den personlige computer (PC). For at få en ide om, hvad en personlig fabrikator hjemme på skrivebordet måske kunne blive til om en generation eller så, kan man f.eks. tænke på en moderne 3D-printer, der også er i stand til at kontrollere en mikrobiologisk fabrikation, f.eks. som i en meget avanceret brødbagningsmaskine. Lyder som science fiction PC- og internetrevolution har givet individet mulighed for at skabe og dele information. Levende teknologi har potentialet til at give individet mulighed for at designe og producere komplekse materielle objekter på en simpel og bæredygtig måde. Ideen om den personlige fabrikator er en vision, der næsten lyder som science fiction. Men vi må ikke glemme, at det, vi foreslår, er en fuldstændig triviel opgave for alle levende organismer, og det illustrerer hvor tilbagestående vores døde teknologi er. Udviklingen af grundlaget for en levende teknologi kræver imidlertid stadig en grundvidenskabelig indsats. Helt grundlæggende skal vi finde ud af, hvorledes levende materialer kan laves ud fra ikke-levende byggesten, og hvorfor skabelsen af syntetisk liv fra grunden i øjeblikket er en af de helt centrale videnskabelige milepæle. Relaterede artikler Dansk forsker har kunstigt liv i støbeskeen (/miljo-naturvidenskab/dansk-forsker-har-kunstigt-liv-i-stobeskeen) Din computer kan hjælpe med at skabe kunstigt liv (/teknologi/din-computer-kan-hjaelpe-med-skabe-kunstigt-liv) Første forsøg gennemført på nyt forskningscenter for kunstigt liv (/teknologi/forste-forsog-gennemfort-pa-nytforskningscenter-kunstigt-liv) Kunstigt liv - så langt er vi nået (/miljo-naturvidenskab/kunstigt-liv-sa-langt-er-vi-naet) Kunstigt liv er stadig langt væk (/teknologi/kunstigt-liv-er-stadig-langt-vaek) Synes godt om 11 personer synes godt om dette. Vær den første blandt dine venner. Tweet 0 Videnskabelige kilder Eksterne links Bog: Protocells, Briding Nonliving and Living Matter. Eds. S. FLinT-centrets hjemmeside ( Rasmussen, M.A. Bedau, L. Chen, D. Deamer, D.C. Teknologirådets arbejdsgruppe om syntesebiologi Krakauer, N.H. Packard and P.F. Stadler. (MIT press, 2009) ( Partnerartikel Artiklen bringes i samarbejde med: Aktuel Naturvidenskab (/partner/aktuel-naturvidenskab) Aktuel Naturvidenskab er et landsdækkende 6 of 8 02/19/ :49 AM

7 tidsskrift med nyheder og baggrund fra den naturvidenskabelige verden. Aktuel Naturvidenskab har til formål at synliggøre naturvidenskab i det danske samfund. Bladet udgives i et samarbejde mellem 10 danske forskningsinstitutioner. Artiklerne er primært skrevet af fagfolk og henvender sig til læsere med en bred interesse for naturvidenskab. Det faglige niveau svarer til en "studentereksamen". I Aktuel Naturvidenskab finder du artikler om: nye forskningsprojekter og resultater videnskabshistorie og naturfilosofi synspunkter og kommentarer boganmeldelser Aktuel Naturvidenskab Aktuel Naturvidenskab Ny Munkegade 120, Bygn Århus C Tlf.: k ( Videnskab.dk bringer udvalgte artikler fra Aktuel Naturvidenskab. Vilkår for kommentarer (/om/vilkarkommentarer-pa-videnskabdk) Log ind (/user/login?destination=node%2f15382%23comment-form) eller opret konto (/user /register?destination=node%2f15382%23comment-form) for at skrive kommentarer Seneste fra Miljø & Naturvidenskab (/miljo-naturvidenskab /orions-perle-set-inyt-lys) (/miljo-naturvidenskab /er-der-liv-derude) (/miljo-naturvidenskab /derfor-gar-tiden-kun-ien-retning) MILJØ & NATURVIDENSKAB (/MILJO-NATURVIDENSKAB) Orions perle set i nyt lys (/miljo-naturvidenskab/orions-perle-set-inyt-lys) 19. februar 2013 kl. 10:01 NASAs WISE-satellit har med sit infrarøde syn set nærmere på Oriontågen, der er en af de nærmeste stjernefabrikker. Bringes i samarbejde med Tycho Brahe Planetarium MILJØ & NATURVIDENSKAB (/MILJO-NATURVIDENSKAB) Er der liv derude? (/miljo-naturvidenskab/er-der-liv-derude) 18. februar 2013 kl. 17:55 Antallet af kendte planeter i fremmede stjernesystemer stiger drastisk i disse år. Udfordringen for forskerne er nu at afgøre, om forudsætningerne for liv er tilstede - og ultimativt, om der ér liv - på nogle af disse exoplaneter. MILJØ & NATURVIDENSKAB (/MILJO-NATURVIDENSKAB) Derfor går tiden kun i én retning (/miljo-naturvidenskab/derforgar-tiden-kun-i-en-retning) 18. februar 2013 kl. 11:00 Hvad er det egentlig, der gør, at tiden kun bevæger sig i én retning? Det spørgsmål besvarer den engelske professor i fysik Brian Cox i denne fascinerende video. På forsiden lige nu MILJØ & NATURVIDENSKAB (/MILJO-NATURVIDENSKAB) TEKNOLOGI (/TEKNOLOGI) KULTUR & SAMFUND (/KULTUR- SAMFUND) MILJØ & NATURVIDENSKAB (/MILJO-NATURVIDENSKAB) MILJØ & NATURVIDENSKAB (/MILJO-NATURVIDENSKAB) KULTUR & SAMFUND (/KULTUR- SAMFUND) (/teknologi/hukommelse- (/miljo-naturvidenskab (/kultur-samfund (/miljo-naturvidenskab (/miljo-naturvidenskab (/kultur-samfund gor-robotter- mere-konkurrencedygtig /isen-til-vands-styrer- /hvorfor-har-pigeren-jomfruhindebrudstykker-fra-enaf-efter-sexskal-lose-gade-om- /forsker-det-kan-vaere- /pokkers-penis-falder- /nyt-phd-projektdrivhusgassernetil-lands) Hvorfor har piger en storre-meteor) Pokkers: Penis falder af neandertalere- e) Hukommelse gør robotter Isen til vands styrer jomfruhinde? (/kultur- Forsker: 'Det kan være efter sex (/miljoi-danmark) mere konkurrencedygtige drivhusgasserne til lands samfund/hvorfor-har-piger- en-jomfruhinde) meteor' (/miljo-naturvidenskab falder-af-efter-sex) gåde om neandertalere i brudstykker fra en større naturvidenskab/pokkers-penis- Nyt ph.d.-projekt skal løse (/teknologi/hukommelse- (/miljo-naturvidenskab/isengor-robottermere-konkurrencedygtigetil-vands-styrer-drivhusgassernetil-landsbrudstykker-fra-en-storre- /nyt-phd-projekt-skal-lose- /forsker-det-kan-vaere- Danmark (/kultur-samfund meteor) gade-om-neandertalere- 7 of 8 02/19/ :49 AM

8 i-danmark) Fra syntetisk liv til levende tekno... MILJØ & NATURVIDENSKAB (/MILJO-NATURVIDENSKAB) Orions perle set i nyt lys (/miljo-naturvidenskab /orions-perle-set-i-nyt-lys) 19. februar 2013 kl. 10:01 NASAs WISE-satellit har med sit infrarøde syn set nærmere på Oriontågen, der er en af de nærmeste stjernefabrikker. Læs mere (/miljo-naturvidenskab/orionsperle-set-i-nyt-lys) Bringes i samarbejde med Tycho Brahe Planetarium Seneste nyheder 10:01 Orions perle set i nyt lys (/miljonaturvidenskab/orions-perle-set-i-nyt-lys) 03:28 Hudcremers liposomer virker ikke (/kropsundhed/hudcremers-liposomer-virker-ikke) 17:55 Er der liv derude? (/miljo-naturvidenskab /er-der-liv-derude) 13:04 Hvorfor bliver jeg afslappet, når jeg trækker vejret dybt? (/sporg-videnskaben /hvorfor-bliver-jeg-afslappet-nar-jeg-traekkervejret-dybt) 12:13 Sådan afsløres vores forfædres udseende (/teknologi/sadan-afslores-voresforfaedres-udseende) (/miljo-naturvidenskab/orions-perle-set-i-nyt-lys) 8 of 8 02/19/ :49 AM