Vores krop er hardware og DNA'en vores software. Det giver mulighed for at (om)programmere liv, som vi kender det.
Stephen Emmot, Head Scientist ved Microsoft Reasearch: Programming Life: Living software
Biologi skal forstås som computation, celler er computere. Hvis vi forstår det, vil vi få en helt anden approach til videnskab. Efter 50 år med stor succes i molekylær biologi, ved vi stadig ikke rigtig, hvad det handler om. Living computation er både græsstrå og Paris Hilton – begge kategorier er cellemængder.
Der er to trillioner træer i verden, og de består alle af dybt komplicerede computere, celler. DNA er programsproget for ”computer”celler. Der er 2 meter DNA i hver enkelt celle. Det giver 20 mia km DNA i et menneske. Software creates your hardware, man kan kalde det self assembly eller molekulær IKEA. At træffe beslutninger på celleplan foregår f.esk., når T-celler skal afgøre syge og virusinficerede celler fra raske, hvilket faktisk er en kompliceret beslutning.
Stephen Emmott har som den første udviklet et programmeringssprog for biologisk programmering. DSD er navnet på det første biologiske programmeringssprog – DNA Strand Displacement. DNA strengene adskilles – vha opvarmning - og så kan man udskifte dele af DNA-strengene med et stykke, man selv har designet/programmeret. Emmott har udviklet et webredskab, hvor man kan sammenstykke DNA-stykkerne og designe det ønskede DNA. På den måde kan man implementere living software i celler. Og altså ”skrive” biologisk kode.
Vi er stadig enormt tidligt i processen. I sidste århundrede programmerede vi silicium. I dette århundrede vil vi programmere liv. Vi kan programmere bakterier til at ”opføre sig pænt” og gøre gode ting for os. Fx producere energi eller holde os raske. I 1947 opfandt man i Bell Labs transistoren uden at vide, hvad det ville føre med sig 60 år senere. I dag er vi ca ved Bell Labs stadiet i 1947 indenfor programmering af liv.
I dag er medicinsk behandling på et celleplan enormt grovkornet. Det svarer til at slå med en forhammer for at ramme en flue. Det er muligt at omprogrammere DNA, så man kan reparere DNA og mindske risikoen for arvelige sygdomme. I planteceller vil det være muligt at lave kunstig fotosyntese, så man kan hente billig energi ud af kunstige træer. Det har taget 200.000 år at gå får 0 til 6 mia mennesker. Det vil vi fordoble i løbet af de næste 80 år. Det kræver en radikal opgradering af landbrug, som i dag ikke vil kunne mønstre mad nok til alle mennesker. Her kan omprogrammeret DNA sandsynligvis løse problemet. De, der kommer til at nyde bedst af biologisk programmering, er de ufødte fattige. Det skal man lige have med i debatten for og imod.
Innovation Lab A/S Finlandsgade 20 DK-8200 Aarhus N +45 7027 7227 info@innovationlab.dk CVR: 28699670