인간과 기계를 합치면 죽음을 속일 수 있을까?

원문 링크 : https://www.theearthandi.org/post/can-death-be-cheated-by-merging-humanity-with-machines

"인공" 기술과 "자연" 생물학을 결합한다는 아이디어는 수세기 동안 인간의 상상력을 매료시켰습니다. 판타지에는 프랑켄슈타인의 생물에서 사이보그에 이르기까지 다양한 예가 있습니다.

생물혼성화 분야 분야는 현대 기계를 인간, 식물, 동물과 같은 생물학적 시스템, 즉 세포 수준, 심지어 분자 수준까지 통합하여 건강 문제를 해결하고 삶의 질과 수명을 늘릴 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

의료, 의학, 생태학, 심지어 스마트 기기의 광범위한 문제는 이미 수술, 보철, 노년학 및 기타 분야에서 바이오 하이브리드 응용 프로그램의 혜택을 받고 있습니다. 바이오 하이브리드 시스템에 대한 용도와 수요는 계속해서 빠르게 확대되고 있습니다.

새로운 삶의 임대

생물 하이브리드화는 역동적이고 빠르게 성장하는 분야입니다. 현재 생물 하이브리드 기술의 두 분야가 활발하게 개발되고 있습니다. 하나는 합성 생물학을 강조합니다.로봇공학, 신경 물질 과학, 바이오 인터페이스두 번째는 로봇공학, 신경 물질 과학, 바이오 인터페이스 의 조합에 초점을 맞춥니다 .

합성 생물학 은 세포와 같은 합성생물학은 프로그래밍 가능한 생물계를 목표로 합니다. 목표로 합니다 . 합성 생물학은 효소의 변형, 인공 효소의 생산, 소위 "대체 육류"의 창조, 미생물과 더 복잡한 생명체의 개발을 포함한 다양한 이니셔티브를 포괄합니다. 합성 생물학의 특히 흥미로운 분야는 조직 공학 입니다 . 이 연구의 목표 중 하나는 이식을 위한 생물학적 기관을 만드는 것입니다.세포와 같은. 합성 생물학은 효소의 변형, 인공 효소의 생산, 소위 "대체 육류"의 창조, 미생물과 더 복잡한 생명체의 개발을 포함한 다양한 이니셔티브를 포괄합니다. 합성 생물학의 특히 흥미로운 분야는 조직 공학 입니다 . 이 연구의 한 가지 목표는 이식을 위한 생물학적 기관을 만드는 것입니다.

2011년 올해의 과학적 방법으로 인정받은, 공학적으로 조작된 뉴클레아제를 이용한 게놈 편집 방법 과학적 방법으로 인정받은, 엔지니어링된 뉴클레아제를 이용한 게놈 편집 방법은 조직 공학을 포함한 다양한 생물의학, 윤리 및 농업 분야에 엄청난 변혁적 영향을 미칠 것으로 기대됩니다. 2017년, 인간 게놈은 유전적 질환을 치료하기 위해 인체 내부에서., 조직 공학을 포함한 다양한 생물의학, 윤리 및 농업 분야에 엄청난 변혁적 영향을 미칠 것을 약속합니다. 2017년, 인간 유전체는 유전적 질환을 치료하기 위해 인체 내부에서 처음으로 편집되었습니다.

 ©FDA

생물 혼성화의 두 번째 주요 분야는 "인간과 기계"를 결합하는 것으로, 약 15~20년 전 로봇 보철물과 웨어러블 기기가 개발되면서 시작된 프로세스입니다. 보철물 분야에서 더 최근에 개발된 신경근골격 보철물은 사람의 신경, 근육 및 골격에 직접 연결된 자율 로봇으로 구성됩니다. 이 경우 보철물은 신경과 근육에 이식된 전극에서 나오는 제어 신호를 읽습니다. 보철물은 촉각 감각 피드백을 신경계로 보내 물체를 얼마나 세게 잡거나 쥐어야 하는지 결정합니다.

이러한 보철물의 핵심 기술은 신경 세포의 신호를 읽고 신경 세포를 자극할 수 있는 신경 인터페이스입니다. 이 분야에서는 뇌-컴퓨터 인터페이스 (예를 들어 뇌졸중 후 기능 회복을 돕기 위해 의학에서 사용), 뇌에 전극을 이식하는 기술, 기능적 뇌 매핑, 신경 공학 등 여러 독립적인 기술 분야가 개발되었습니다.

생물 혼성화의 또 다른 구성 요소는 세포 및 비세포 구성 요소의 융합으로, 예를 들어 신체 외부에 위치하여 세포 수준에서 사람의 간과 상호 작용하는 "생물 인공 간"(BAL)의 개발입니다. BAL의 목적 중 하나는 이식을 찾을 수 있을 때까지 급성 간부전의 희생자를 지원하는 것입니다.

바이오프린팅 기술을 사용하여 만든 인공 귀를 받았습니다 .바이오프린팅 기술을 사용하여 만든 인공 귀를 받았습니다 .바이오하이브리드화의 가장 성공적인 분야 중 하나는 3D 바이오프린팅 기술로, 이는 수술을 위해 연조직, 뼈, 혈관 및 더 복잡한 장기를 "인쇄"하거나 만드는 것을 포함합니다. 예를 들어, 2017년에 한 환자가 바이오프린팅 기술을 사용하여 만든 인공 귀를 받았습니다 .  

식물계의 "야생" 프로젝트

생물 하이브리드화는 식물과 식물 조직에도 적용됩니다. 식물계에서는 기술적 응용이 더 간단하고 윤리적 문제가 발생할 가능성이 적기 때문에 생물 하이브리드 식물 과 관련된 많은 프로젝트가 개발 중입니다.

Flora Robotica 프로젝트는 식물과 도시 건축을 결합하여 "스마트" 식물을 만들어 로봇과 식물 간의 공생 관계를 탐구합니다. WatchPlant 프로젝트는 도시 식물(나무)을 정보 센서 네트워크에 연결합니다. 이 프로젝트는 식물 수액의 생화학에서 에너지를 얻고 식물을 사용하여 공기 질을 감지하도록 설계되었습니다.

디지털 불멸?

신경 임플란트를 연결하거나 로봇 보철물을 제어할 때 인지적 뇌 기능을 디지털화하고 이를 컴퓨터 시뮬레이션으로 전환하는 것이 가능해집니다.Caenorhabditis elegans 벌레. 이 유기체의 약 천 개의 세포가 컴퓨터 모델에 구현되어 최초의 가상 유기체 ( OpenWorm 프로젝트)를 만들었습니다. 302개의 가상 신경 세포와 95개의 가상 근육 세포가 시뮬레이션된 벌레가 컴퓨터 시뮬레이션의 가상 세계에서 움직일 수 있게 합니다.이런 종류의 첫 프로젝트 중 하나는 선충류인 이런 종류의 최초 프로젝트 중 하나는 Caenorhabditis elegans 와 같은 간단한 모델 생물을 조사했습니다. 와 같은 간단한 모델 유기체를 조사했습니다 . 이 유기체의 약 천 개의 세포가 컴퓨터 모델에 구현되어 최초의 가상 유기체 ( OpenWorm 프로젝트)를 만들었습니다. 302개의 가상 신경 세포와 95개의 가상 근육 세포가 시뮬레이션된 벌레가 컴퓨터 시뮬레이션의 가상 세계에서 움직일 수 있게 합니다.벌레 . 이 유기체의 약 천 개의 세포가 컴퓨터 모델에 구현되어 최초의 가상 유기체 ( OpenWorm 프로젝트)를 만들었습니다. 302개의 가상 신경 세포와 95개의 가상 근육 세포가 시뮬레이션된 벌레가 컴퓨터 시뮬레이션의 가상 세계에서 움직일 수 있게 합니다.

생명의 연장

생물 혼성화는 신체 부위를 안정화하거나 마모된 장기를 교체함으로써 평생 동안 활동을 향상시키고 연장하고 심지어 수명을 크게 연장하는 수단을 제공합니다. Bank of America는 2025년까지 "수명 연장" 시장이 6,000억 달러에 이를 것으로 추산했습니다. 이 분야에서는 이미 수십 개의 회사가 운영되고 있으며, 유전체학 및 AI 애플리케이션에서 스마트 건강 기기 또는 소위 "바이오 해킹"에 이르기까지 모든 것을 다루고 있습니다. Google, Amazon, Apple을 포함한 거의 모든 IT 거대 기업이 이러한 유형의 회사에 투자합니다.

약속과 잠재력

세포 이식, 로봇 보철물, 살아있는 생태적 바이오센서와 같은 바이오하이브리드 솔루션은 우리의 삶의 질을 향상시키고 유기적 과정을 넘어서는 세포 조절 메커니즘에 대한 이해를 높일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

거대한 시장과 사회적 영향 잠재력 외에도, 이 진화하는 기술 분야는 비생물학적이고 "혼합된" 형태의 의식적 삶이 가능할 수 있다는 생각을 되살립니다. 미래가 이 최첨단 과학을 통해 현재가 되면서, 인류는 의식, 삶, 죽음, 심지어 불멸 자체를 결정하는 것이 무엇인지에 대한 심각한 철학적, 윤리적 질문에 씨름하게 될 것입니다.

*Serge Kernbach, Dr. rer. nat, is the research director and CEO of Cybertronica in Germany. His research background is in robotics, sensor systems, and fluidic measurements, and he has published over 200 articles in international journals and conference proceedings.