コンピュータチップと遺伝子合成の関係を示唆する研究

新しい研究によると、シンセティックライフは近い将来にコンピュータチップの進化と比較して創造される可能性があるという。

シンシナティ大学の教授であり、オハイオ州エミネント・スカラーのアンドリュー・ステックルは、遺伝子合成における大きな進歩が近い将来に広範な遺伝子製造をもたらす可能性があると信じている。彼の学生ジョセフ・リオロと共同で、コンピュータチップの歴史と大規模なコンピュータソフトウェアプラットフォームを使用して予測モデルを作成し、シンセティックバイオロジーを理解するために使用した。

シンセティックバイオロジーの理解

「完全なアナロジーは存在しない。DNAはデジタルコードの特定の定義を満たさない」とリオロは述べた。「しかし、ゲノムとソフトウェアコードは比較できる多くの点がある。」

シンシナティ大学の研究では、シンセティックバイオロジーは「マイクロエレクトロニクスとインターネットに続く次のエポック的な技術的人間の進歩」である可能性があることを示唆している。

新しいバイオ燃料の創造や医療治療の開発など、多くの潜在的な応用がある。

ステックルによると、コンピュータチップの開発を手がかりに、合成生命の生産速度やコスト、今後たどる可能性のある発展の道筋を推測できる。

発表された論文では、生物学的およびデジタルコード言語の比較と類似性について、アルファベット、単語、文の観点から議論している。ただし、著者らは、DNAコードは遺伝子の複雑な物語の一部に過ぎないと述べている。

ステックルは、シンシナティ大学の電気工学、生物医工学、材料工学の学科で共同任命を受けた著名教授である。

「多くの注意点があるが、最初のステップとしてゼロオーダーの比較が必要だ」とステックルは述べた。「戦闘機や火星ローバーのプログラミングの複雑さと、細菌のゲノムの創造の複雑さを比較することができるか？それらは同じレベルの複雑さか、それともはるかに複雑なものか？」

「生物ははるかに複雑で、これまでで最も複雑な『プログラミング』に相当するため人工的には再現できないのか、それともF-35戦闘機や高級車のコードを作成するのと同じ程度の複雑さなのか。もしそうなら、人工的に創造することは可能かもしれない。」

人工的なヒトゲノムの合成

研究によると、遺伝子編集とゲノム合成のコストは2010年以降に約2年ごとに半減しており、ムーアの法則に似ている。

「これは、人工的なヒトゲノムの合成に約100万ドルかかる可能性があり、特注の細菌のようなより単純な応用例なら、わずか4000ドルで合成できる可能性があることを意味する」と著者らは述べている。

「この克服可能な複雑さと適度なコストの組み合わせは、シンセティックバイオロジーへの学術的な熱意を正当化し、生命のルールへの関心を引き続き刺激するだろう。」

ステックルは、バイオエンジニアリングがほぼすべての産業と科学分野で重要になる可能性があると述べている。

「コンピューティングが一つの学問分野として発展してきた過程との関連が見える。今では、あらゆる科学分野で大規模な計算が行われている」とステックルは述べた。「生物学やバイオエンジニアリングの世界でも、似たことが起こると思う。生物学は至る所にある。これらがどう発展するかを見るのは興味深いだろう。」

人工的な生命の創造について、著者らは、それは巨大な責任を伴うものであると述べている。

「軽率に扱うべきものではない」とステックルは述べた。「できるからやるべきではない。哲学的または宗教的な意味合いも考慮する必要がある。」