Революция биотехнологий: 
коррекция генома, живые лекарства и светящиеся цветы

Наступает век биотеха: ученые заимствуют достижения эволюции и с их помощью лечат болезни, продлевают жизнь, выводят новые сорта растений и породы животных.

В медицине все шире используют искусственные органы и ткани, например кожу распечатывают на биопринтере. Редактирование генома уже избавляет людей от заболеваний, связанных с поломкой одного гена. Меняется и фармацевтика, где все большее место начинают занимать «живые лекарства» — не отдельные молекулы, а иммунные клетки, запрограммированные на выполнение нужных задач. А искусственный интеллект помогает предсказывать структуру биомолекул по их составу или изучать и сравнивать геномы.

Чтобы прокормить быстро растущее население планеты, ученые создают новые сорта растений и породы животных с измененными в лаборатории генами. Генная инженерия в перспективе сделает ненужными средства для борьбы с вредителями: в растение можно встроить ген, позволяющий вырабатывать опасный для насекомых токсин.

Ученые научились выращивать мясо «в пробирке» из мышечных стволовых клеток. Гамбургер с такой начинкой пока стоит дороже, но на вкус не отличается от обычного. Неужели мясо будут просто выращивать в биореакторе или распечатывать на биопринтере?!

А группа российских ученых из Института биоорганической химии РАН, которым руководит академик РАН, лауреат Научной премии «Сбера» Александр Габибов, впервые создала светящиеся растения, которые не существуют в природе.

Когда мы говорим о городах будущего, то представляем себе летающие машины, экологичные дома и роботов, которые работают за человека. Возможно, так и будет. Но уже точно можно сказать, что город будущего — это прежде всего «умный» город.

Нас уже окружают «умные» устройства — колонки, часы, пылесосы и т.д. И их можно объединить в сеть, внутри которой они смогут обмениваться информацией друг с другом и с человеком. Такая система называется «интернет вещей». В нее можно включить, например, всю бытовую технику в квартире или все системы целого города — от освещения и водоснабжения до экстренных служб.

Так, «умный» дом Sber дает возможность управлять устройствами из любого места на планете с помощью приложения «Салют». Оно позволяет включать и выключать свет, менять яркость и цветовую температуру освещения с холодного на теплый в течение дня, чтобы нашему организму было легче настроиться на работу и отдых, следить за влажностью или перекрывать краны при протечках воды.

Точно так же одна система может контролировать все процессы в городе. Например, CityBrain в Китае управляет тысячами городских светофоров, минимизируя пробки в мегаполисах, вызывает экстренные службы к местам аварий, разыскивает преступников и потерянный багаж, занимается оптимизацией энергопотребления.

В городе будущего транспорт тоже станет «умным». Вождение превратится в диалог машины с другими автомобилями, с «умной» дорогой и службами города, которые интеллектуальный помощник сможет вызывать в случае непредвиденной ситуации.

Нейроинтерфейс — это технология, которая связывает мозг с компьютером или с любым другим «умным» устройством. В результате человек получает возможность двигаться и общаться, если раньше не мог это делать из-за травм или заболеваний.

С помощью нейроинтерфейса можно, например, научиться управлять креслом-каталкой или печатать на компьютере. Для этого достаточно надеть обруч с электродами, считывающими электрическую активность мозга с поверхности головы, и немного попрактиковаться. Кроме того, параметры интерфейса можно настроить под особенности каждого пользователя. В этом помогает искусственный интеллект, который обрабатывает большой объем поступающих от мозга данных.

Есть нейроинтерфейсы, которые позволяют искусственным конечностям чувствовать: протезы передают сигналы в мозг о своем положении и прикосновении к предметам. Для этого в черепе делают отверстия и накладывают на поверхность мозга электроды. Уже 150 тыс. человек в мире, в том числе в России, имплантировали электроды, которые блокируют эпилептический приступ на этапе его зарождения. А компания Илона Маска Neuralink работает над созданием универсального инвазивного нейроинтерфейса, который бы соединил человеческий мозг с компьютером по беспроводной связи. Его уже испытывают на добровольцах.