Биология - новый прорыв в индустрии...⁠⁠

Как многие из вас скорее всего знают, экономику и прогресс в целом двигают научные прорывы, которые случаются с определенной цикличностью. После этих прорывов уровень экономики да и жизни в целом резко взлетает и со временем становиться стандартом и наступает время стагнации до следующего прорыва. Такими рывками в свое время были железная дорога, двигатель внутреннего сгорания, открытие электричества и последующая глобальная электрификация, воздухоплавание, ядерная энергетика, космонавтика и совсем недавно IT-Технологии, которые дали нам интернет, мобильную связь и социальные сети.

Но на данный момент все эти отрасли достигли пиков своего развития и перешли в фазу стагнации, то есть ничего принципиально нового они уже предложить не могут: поезда стали просто экономнее и комфортнее, самолеты даже напротив перестали летать быстрее звука и перешли в эконом режим, многие страны отказались от ядерной энергии, исследования космоса стали пассивными да и самая лучшая ракета по прежнему использует технологии, которые придумали еще в прошлом веке, ну а телефоны и компьютеры только становятся немного быстрее и имеют всё большие экраны с возможностью VR как небольшое дополнение к визуализации данных, однако ничего нового уже не происходит. Как мы видим наступает очередной застой в промышленности и идеях в целом. Какая же отрасль станет новым прорывом и принесет новый "ветер перемен" ?

До недавнего времени такой отраслью считались нанотехнологии. Действительно возможности наноинженерии пока поражают воображение, однако стоимость тех же нанотрубок или 3D печать из атомов какой-то платформы просто на данный момент неокупаемо... Но одна отрасль находится уже долгое время в тени, хотя имеет по истине неисчерпаемый потенциал и относительно высокую окупаемость особенно как дополнение или же даже как альтернатива нанотехнологиям...

Это - Биология!

Давайте сразу определимся, что к термину "Биология" я отношу генетику, генную инженерию, биохимию и всю медицину в целом включая фармакологию ну и ботанику.

Я выражу исключительно своё личное мнение заядлого и прожженного инженера аэрокосмической и теперь уже передовой автомобильной промышленности, который имел удовольствие сотрудничать в синергических программах со многими названными отраслями кроме биологии.

Мое знакомство с биологией началось и закончилось в школе, так и не успев перерасти в бурный роман :) Ракеты и самолеты привлекали меня намного сильнее, а позже автомобили подкупили меня хорошей карьерой, так что второе знакомство с биологией у меня началось около полугода назад.

На спонтанной встрече выпускников мы обсуждали наши студенческие годы и рассуждали чего мы достигли имея в руках дипломы или даже докторские титулы. Кто-то стал хорошим информатиком, кто-то ушел в патентное бюро, кто-то попал в NASA (повезло заразе :) ) кто-то продвигает инновации в автомобильных концернах :), ну а кто-то работает на невидимом фронте в стерильных лабораториях. Этим кем-то оказалась одна моя знакомая, назовем ее Сабрина. Она закончила TUM по специальности Микробиолог и начала долгий и трудоемкий процесс получения корочек доктора биологических наук но уже не в Мюнхене, а в Америке. Мы встретились после Нового Года в общей компании и за чашечкой пива обменялись нашим опытом во взрослой жизни. Каждый рассказывал кем он стал и чего добился ну и потом разговор медленно перешел в тему "как нам обустроить Россию нашу планету" :)

Ну я начал рассказывать разрешенную концерном инфу о новых типах машин и о будущем автомобиля в целом, товарищ астрофизик распространился в свои грезы о единой теории поля а потом Сабрина сказала, что мол мы хорошо изучили вселенную в момент большого взрыва и на расстоянии в 10 миллиардов световых лет, мы научились строить мощные компьютеры и передавать видео на телефон как в сериале СтарТрек и даже задумались над исскуственным интеллектом и нейронными сетями, но ни один компьютер не способен симулировать процессы в простой клетке на столько хорошо, что бы мы смогли создать исскуственную клетку и наблюдать за ней в реальном времени.

Я ей возразил, мол в Стэнфорде есть такая модель

(пруф: http://kriorus.ru/news/Vpervye-sozdana-kompyuternaya-model-zhivoy-kletki)

но она сказала, что это крайне медленный и все же не такой точный симулятор, да и с исскуственной клеткой у него мало чего общего. Ее личная цель: полностью прирученнaя или иссуственная клетка, которая словно компьютер будет позволять менять в ней программы и модули по желанию и получать желаемый результат будь то синтез определенного белка, разработка вакцины или же просто управляемое развитие... большой градус пива и шум не позволили нам развить беседу, однако в свой отпуск я как-то наткнулся на свои учебники еще со школы и нашел там учебник по биологии, который я бережно перенес в туалет и зачитывался им так, что меня из туалета выгоняли тушением света и криками :):):)

Позже учебника мне стало мало, так как процессы там описывались крайне поверхностно, и по этому пошерстив по интернету и по википедии я таки решился на посты на пикабу, что бы задать свои (может и наивные) вопросы. А вопросов было много и были они конкретные:

Kак не живая химия способна делать столь когнитивные вещи без мозга или чипа?

После моих тем некоторые пикабушные Биологи начали отвечать на мои вопросы и для меня многое стало прояснятся, однако большинство вещей так и остались не разясненными.

---

Сейчас постараюсь еще один раз наглядно объяснить ЧЕГО я не понимаю и ЧТО именно я хочу узнать.

Я - папуас знающий ваш язык и я хотел бы понять как люди в вашей стране путешествуют из пункта А в пункт Б, что бы сделать тоже самое у себя в стране. Я вижу автобан с кучей разных машин и спрашиваю КАК ИМЕННО это работает.

Вы мне отвечаете:

Это дорога, это автомобиль, работающий на бензине, человек садиться в машину и едет на нем из пункта А в пункт Б.

Вы совершенно правы, но я так и не понял КАК ИМЕННО этот процесс работает.

Ваш автомобиль плывет, летит или бегает на ножках ? Откуда человек знает КАК он из пункта А должен ехать в пункт Б. Он телепат или он в машине имеет карту или эта карта у него сразу в голове? Машина едет на бензине: но что именно машина делает с бензином ? Она его ест, пьёт или как ?

Вы опять говорите, что мол автомобиль едет на колесах. Бензин сгорает в моторе, а карта у человека в телефоне.

И вы опять полностью правы, однако я всё равно не понимаю КАК ИМЕННО это работает. То что я понял означает, что я как-то могу на железный каркас прибить колеса, потом поджечь где-то в так называемом моторе (который для меня просто железный ящик) какую-то жидкость, которая называется бензин и потом с прибором, который называется телефон, как-то узнать дорогу из пункта А в Б. Однако то что я смогу по этим знаниям сделать - вряд ли куда-то поедет :) Ваши описания абсолютно верны, но не отражают саму суть процесса. Они не объясняют те самые низшие процессы из-за которых машина едет по дороге и перевозит человека из А в Б.

А я хотел узнать, что мотор - это набор валов и цилиндров с поршнями, которые соединены коробкой передач с основным валом через зубчатую передачу шестерней. Что в цилиндрах путем поджога электро свечей взрывается смесь бензина и воздуха и по этому поршень мотора, совершая цикличные движения, из-за расширения взрывных газов, прокручивает вал, который в свою очередь крутит колеса и за счет этого машина движется по дороге. Управление машиной должен делать человек имеющий специальные знания - ПРАВА - и умеющий управлять ей и знающий некие "правила дорожного движения", да и телефон не всегда нужен, если есть бумажная карта местности, по которой тоже нужно уметь ориентироваться.

Эти знания не позволят мне сразу построить седьмую БМВ, однако они позволят мне ПОНЯТь принцип и возможно сделать деревянную тележку с глиняными колесами и с паровым котлом и двухпоршневым двигателем, который работает на дровах или сырой нефти. А это уже первый шаг в мир автомобиля.

Надеюсь вы поняли, что именно я хочу узнать ? 

Зачем же инженеру не имеющему с биологией ничего общего знать о всех этих процессах? - спросите ВЫ...

А вот зачем:

Для Инженера биология - это тёмный лес, а для биолога - сопромат или автоматизация производства - знакомые но не понятные слова. Зато инженер умеет автоматизировать ручные или трудные для выполнения процессы, а биолог знает как работает клетка изнутри.

С точки зрения инженера клетка - это сложнейший завод с целой кучей логистических, энергетических и механических процессов. Если биолог объяснит инженеру КАК ИМЕННО фермент двигается по цепочке ДНК (на воздушной подушке, на электро подвеске или на колесиках :) ) то инженер сможет превратить этот процесс в полезную работу на клеточном уровне для микро или же нано робота. И прощай дорогая нанотехнология - и здравствуй более удобная и доступная био-инженерия.

Как пример - Хеликаза: 

Хеликаза движется по ДНК словно застежка от молнии: сначала она ее расплетает и тут же обратно сводит. При этом скорость движения относительно высока если судить по описанию этого процесса в книгах и по видеосимуляции. Для биолога - это биологический процесс, для инженера - потенциальный двигатель для какой-нибудь микро платформы по сосудам против течения крови например. Замкните цепочку ДНК в кольцо, натяните ее на двух цилиндрах (например те же нанотрубки) и зафиксируйте хеликазу на платформе и тогда цепочка ДНК будет двигаться на подобии велоцепи или возможно танковой гусеницы. Думаю вы понимаете к чему это я веду ?

Это настоящая инженерия в пределах клеточных размеров. Не уменьшенная модель робота и его деталей, а настоящий искусственный клеточный механизм из доступных и уже готовых материалов.

А может и не нужно никакой гусеницы? Может просто взять Кинезин и заставить его таскать нужные вещи туда, куда нам надо? Только посмотрите, как он резво "бегает". Зная ЧТО именно ему нужно для передвижения (топливо, специальная дорога и т.д.) можно сделать курьера для "микро почты".

И это только пара мыслей машиностроителя. А что с рибосомой и ДНК смогли бы сделать инженеры-айтишники?

Про соотношение Биокомпьютера к Квантовому компьютеру уже был пост на пикабу. Странно, что нет продолжения? Не иначе Интел с АМД палки в колеса ставят :)

Но если найти специалистов в своей области и создать синeргию из этих областей, то потом можно ради смеха создать бизнесплан и придумать область применения этим вещам, а потом создать фирму на кикстартере:

"Pikabu BIO-GEN-TEK-ING Corp"

и ждать инвесторов для проекта. Именно так и начинаются все огромные проекты. Сначала идея кажется смешной:

- Мобильное устройство с видео связью ?

- Летающий экипаж с людьми ?

- Электричество в каждом доме ?

- Повозка из железок, которая едет быстрее лошади ?

- Не смешите меня... Это всё сказки...

Но паре человек это не казалось сказкой и они ее воплотили в жизнь. Это только на первый взгляд смешно и не реально....

Так что мои вопросы биологам - это не повод посмеяться над моей "безграмотностью" в этой области, это повод задуматься, а так ли это НЕ реально, как кажется.

Огромное спасибо @kwaaanya за ее пока два поста в области биологии и генетики и за попытку донести знания до таких как я :)

Всем добра :)