Levande teknik

Levande teknik är det teknikområde som får sin funktionalitet och användbarhet från de egenskaper som gör naturliga organismer levande (se liv ) . Det kan ses som ett tekniskt delområde av både artificiellt liv och komplexa system och är relevant bortom bioteknik till nanoteknik , informationsteknologi , artificiell intelligens , miljöteknik och socioekonomisk teknik för att hantera det mänskliga samhället .

Översikt

Levande teknik definieras brett som teknik som hämtar sin användbarhet främst från sina naturtrogna egenskaper. Levande teknologier "kännetecknas av robusthet, autonomi, energieffektivitet, hållbarhet, lokal intelligens, självreparation, anpassning, självreplikering och evolution, alla egenskaper som nuvarande teknologi saknar, men levande system besitter." Den potentiella användbarheten av teknologier som är konstruerade för att bli mer verklighetstrogna härrör alltså från livets egenskaper.

Ordet " teknologi ", från det grekiska techne, frammanar vanligtvis fysiska teknologier som artificiell intelligens, smartphones eller genetiskt modifierade organismer. Men det finns en äldre betydelse. Enligt Jacob Bigelows definition från 1829 kan teknik beskriva en process som gynnar samhället. I den meningen kan sociala institutioner, som regeringar och sjukvårdssystem, ses och studeras som teknologier. Fysisk teknologi kan definieras som verktyg för att omvandla materia, energi eller information i strävan efter våra mål medan sociala tekniker är verktyg för att organisera människor i strävan efter våra mål. Enligt denna definition är våra sociala institutioner, ekonomi och lagar teknologier som, liksom fysisk teknologi, kan studeras och förbättras. I vid bemärkelse är levande teknologi teknologier som har egenskaper som kännetecknar levande processer.

Historia

Termen "levande teknologi" myntades av Mark Bedau, John McCaskill, Norman Packard och Steen Rasmussen 2001, i en pitch för att bilda ett centrum för levande teknologi. Idéerna växte huvudsakligen ur de konceptuella grunderna för Artificiellt liv och komplexa system , men med ett ingenjörsfokus där ingenjörskonst syftar till att utveckla teknologier med verklighetstrogna egenskaper huvudsakligen genom att använda bottom-up-designmetoder.

Baserat på idéerna om levande teknologi initierades ett antal projekt, inklusive EU-kommissionens sponsrade projekt, Programmable Artificial Cell Evolution (PACE), som delvis var med och sponsrade European Centre for Living Technology (ECLT) i Venedig, Italien 2004 . Även Protocell Assembly-projektet vid Los Alamos National Laboratory, USA, baserades på dessa idéer och sponsrades även 2004. Ett antal på varandra följande EG-sponsrade projekt följde, inklusive en EG-utlysning om Living Technology 2009. 2007 Center for Fundamental Living Technology (FLinT) etablerades vid Syddanmarks Universitet med sponsring av Danish National Science Foundation (Grundforskningsfonden). Ett EG-flaggskeppsprojekt baserat på att vidareutveckla levande teknologier, Sustainable Programmable Living Technologies (SPLiT) lämnades in 2010 och rankades bland de 15 bästa förslagen, men fick ingen finansiering.

Det är uppenbart att just tekniken under de senaste åren har blivit både mer verklighetstrogen och mer intelligent. Detta gör det möjligt för tekniken att både bli kraftfullare och möta samhälleliga utmaningar att vara mindre störande för miljön, mer hållbar, mindre utsatt för misslyckanden och mer lik mänskliga behov och accepterade sätt att interagera. Denna utveckling förväntas bara fortsätta.

Forskning och utbud av levande teknologi

Forskningsperspektiven och metoderna för levande teknologier är vanligtvis bottom up i motsats till top down. Det finns alltså fokus på ingenjörsdesign utan en explicit ritning, vilket innebär att de önskade systemegenskaperna kommer fram ur delsystemets interaktioner. Det är en ambition för att konstruera levande teknologier för att skapa system som är anpassningsbara och kan utvecklas på ett öppet sätt över tid som ses i ekologiska system. Utvecklingen av levande teknologier ställer till ett antal etiska frågor som dels måste tas upp i den tekniska designprocessen och dels genom lagstiftning.

Precis som med bioteknik finns det en rad tekniker som kan betraktas som versioner av levande teknologi. Nedan finns en lista som börjar med ganska triviala versioner och slutar med mer moderna, sofistikerade versioner. Generellt sett är termen allmänt uppfattad att gälla teknik som inte bara har levande egenskaper eller involverar liv, utan snarare teknik som härrör är huvudsaklig funktionalitet från dess levande egenskaper.

Användning av levande organismer för funktionalitet som inte är relaterad till verklighetstrogna egenskaper (t.ex. att styra tillväxten av ett träd för att bli en bro).
Användning av levande organismer utan modifiering för funktionalitet som i sig använder verklighetstrogna egenskaper (t.ex. bryggning ).
Modifiering av levande organismer för ny funktionalitet ( bioteknik , bioteknik , genteknik , syntetisk biologi )
Skapande av ny teknologi oberoende av existerande levande organismer, vars funktionalitet beror på naturtrogna egenskaper.
- Protoceller som spänner över en rad realiseringar:
  - Sammansättning av icke-levande materia för att bilda en levande cell (fortfarande en ouppnådd forskningsvision).
  - Konstruktion av vesiklar med inneboende livsliknande egenskaper såsom metabolism och motilitet.
  - Konstruktion av vesiklar fyllda med komponenter skördade från levande celler.
  - Modifiera befintliga celler med ett komplett programmerbart genom.
- Synergetiska kombinationer av elektroniska, kemiska och biologiska komponenter,
Sociala och sociotekniska system
- Organisationer och institutioner med fokus på sina verklighetstrogna egenskaper
- Icke-biokemiska instansieringar av teknologi med verklighetstrogna egenskaper, t.ex. World Wide Web

Öppna problem

Etiska frågor med levande teknik

Etiska frågor inom levande teknologi är av flera slag: (i) frågor relaterade till skapandet av verklighetstrogna eller levande varelser som konstgjorda celler (ii) säkerhetsfrågor relaterade till frigörande av enheter som potentiellt kan spridas till miljön (iii) ekologiska frågor relaterade till bevarande av biologisk mångfald, naturlig vildmark och integritet (iv) frågor om ägande och ansvar för åtgärder som involverar pågående processer snarare än materiella föremål

Den första frågan övervägdes noggrant under PACE-projektet, vilket resulterade i ett riktlinjedokument

Ingenjör levande teknik

bottom up vs top down
design utan ritning
teknisk öppenhet