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takahashicleaning · 2 years ago

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ＴＥＤにて

ダニエル・ギブソン：DNAを人工的に作りインターネットで送る方法

（詳しくご覧になりたい場合は上記リンクからどうぞ）

生物学者のダニエル・ギブソンは、DNAを編集し、さらには、プログラマーが、コンピューターのプログラムを書くようにDNAのプログラミングをします。

しかし、ここでの「プログラム」は、生命を作り出し、デジタル化された情報からタンパク質やワクチンといった生物学的物質を人工的に作る力を科学者に与えるものです。

彼が、現在進めている次なるプロジェクトは、「人工的な生物学的瞬間移動」で、これは、コピー可能な新薬データをインターネットに乗せて、世界中に瞬間的に届け、人工的に復元できるようにしようというものです。

この技術によって、いかに突発する疫病への対応が変わり、個人に合った処方薬（信頼性の高い安全安心のため、日本では、行政府の許可必要）を家庭でダウンロードできるようになるかを学びましょう。

日本の場合、国民皆保険があるので、必要性は低く、土地が狭いので届けやすいのですが・・・日本の何百倍もある世界の土地は広大なので輸送コストが巨大になります。

さて、皆さんに人工細胞を作り、生命をプリントすることについてお話しします。

でも、その前にちょっとエピソードを。

2013年3月31日のこと。私たちの研究チームは、国際的な保健機関から一通のメールを受け取りました。中国で２人の男性が、H7N9型鳥インフルエンザに感染し、間もなく死亡したという知らせです。

世界的な流行のおそれがありました。ウイルスは中国全土に急速に広がり始めていたからです。インフルエンザのワクチンを製造し流行を抑える手段はありましたが、ワクチンが整うには少なくとも６か月はかかることでしょう。

70年以上前に開発された時間のかかる時代遅れのやり方が、ワクチンを製造する唯一の方法だったからです。

ウイルスを感染した患者から分離し、梱包し、施設へと送り届けそこで科学者たちがウイルスを鶏卵に注入し数週間かけて鶏卵の中でウィルスを培養し

そうやって何段階ものステップと何か月もの時間がかかる。インフルエンザ・ワクチン製造過程が、始まるのです。

私たちがメールを受け取ったのは、生物学的なプリンターをちょうど発明したところだったからです。これはネットからダウンロードした製造指示書からすぐにワクチンをプリントすることができます。

インフルエンザ・ワクチンの製造過程を劇的に速め多くの人々の命を救う可能性を秘めています。

生物学的プリンターは、DNAを解読し作製する能力を高め我々が「生物学的瞬間移動」と呼んでいることも視野に入ってきます。

私は生物学者兼技術者でDNAから様々な物質を作り出しています。信じてもらえないかもしれませんが、私のお気に入りの作業はDNAを切断し、再び結合させてDNAの仕組みを理解することです。

DNAは、コンピューターのコードのように編集やプログラミングができますが、私が作るアプリは独特で生命を作り出すんです。自己複製する生きた細胞やワクチンや治療薬のようなもので以前には作れなかったような働きがあります。

ここに写っているのは、アメリカ国家科学賞受賞者クレイグ・べンターとノーベル賞受賞者のハミルトン��スミスです。

彼らは共通のビジョンを持っています。

それは、ウイルスや生細胞などあらゆる生物的存在の機能や特徴は、DNAにプログラムされているのだからそのコードを読み書きできれば遠く離れた場所でも再構成出来るはずということです。

これが「生物学的瞬間的移動」の意味することです。このビジョンの正しさを証明するためクレイグとハミルトンは初の試みとしてコンピューター上にあるDNAのコードから人工細胞を作るという目標を定めました。

最先端技術の研究の仕事を探しているいち科学者としてこんなに、そそられるものはありません。

さて、ゲノムとは生物内部にあるDNAの全体を意味しています。

2003年に完了したヒトゲノム計画は、人類の完全な遺伝子情報を明らかにするという国際的な試みでしたが、これに続くようにしてゲノミクス（遺伝子学）に革命が起こりました。

科学者はDNAを読み取る技術に熟達していきました。生物の持つA、C、T、Gの塩基配列を決定するためです。一方、私の研究はかなり異なっていてDNAを作製する技術に熟達する必要がありました。

作家のようにDNAの短い文を書くことから始め、それから段落を書き、ついにはDNAでできた小説全体を書き上げ、タンパク質や生細胞を作る生物学的な指示書を作成するのです。

生細胞というのは新製品を作り出す上で自然界に存在する最も効率的な機械でその生産高は、医薬品市場全体の25％に相当し、数十億ドル規模にもなります。

細胞をコンピューターのようにプログラムできるようになれば、DNA作製は生物経済をさらに発展させ生物学的瞬間移動も可能になると分かっていました。

DNAが記述する生物物質をDNAを元にプリントするということです。

この夢を実現する最初のステップとして、私たちの研究チームは世界で初めてコンピューター上のDNA情報から人工的な細菌細胞を作り出そうと取り組み始めました。

人工DNAは市販商品です。短いDNA断片の製造を請け負う会社がいくつもあり、DNAを構成する化学物質であるG、A、T、Cの入ったこの４本の瓶から始めて短いDNA断片を作ってくれます。

これまでの15年間ほど、私たちのチームは短いDNA断片を繋ぎ合わせて細菌の完全なゲノムを作る技術を開発してきました。最も長いゲノムは、百万文字以上の長さになりました。

これは平均的な小説の２倍の長さに相当しますが、これをただの一文字のミスもなく作り上げる必要がありました。これはある手法を開発することで可能になり私はそれを「単一工程生体外等温再構成法」と名付けようとしましたが。

驚いたことに科学界は、技術的に正確なこの名前がお気に召さず「ギブソン・アセンブリ」と命名しました。これは、今では標準的な手法となっていて世界中の研究室で長短さまざまなDNAを作製するのに使われています。

細菌のゲノムを化学的に��成できるようになったら、次の課題は、これを元に自己複製を行うことができる生命を宿した細胞を作ることです。

我々のアプローチは、ゲノムは細胞のOS（基本ソフト）であり、細胞はゲノムの起動に必要なハードウェアとみなすというものです。

様々な試行錯誤を繰り返し、細胞を再プログラムし、さらには細胞のゲノムを別の細胞のゲノムで置換することでバクテリアを別の種に変えてしまう方法も開発しました。

このゲノム移植技術によって母なる自然ではなく、科学者が作製したゲノムを起動させる道が開けました。2010年には、DNAを読み取り作製するために開発した技術を総動員して史上初の人工細胞を作り出したことを発表し今回は「シンシア」(Synthia)と命名しました。

細菌のゲノムの塩基配列が、1995年に初めて決定されて以来、何千もの細菌の全塩基配列が決定されコンピューター上のデータベースに保存されてきました。

人工細胞に関する我々の研究は、この逆の手順が可能であることを証明するものでした。コンピューターから取り出した細菌の完全な塩基配列を期待される特徴をすべて備える生きた自己複製する細胞へと変換することができたのです。

このようなレベルの遺伝子操作をすることについて安全性の懸念があるのは、理解できます。この技術は、社会にとても役立つ可能性を秘めている一方、害をもたらす可能性もあります。

このことに留意し、最初の実験を始める前から私たちは一般の人々や政府と共にこの新しい技術を責任をもって開発し、規制するための方法を探り始めました。

そのような議論から得られた結論の一つは、DNA合成のすべての発注者と発注内容を精査し、病原菌や毒物を悪者が作ったり、科学者が偶然作ってしまうことがないようにするということです。

疑わしき注文はすべて、FBIやその他の関連する法執行機関に報告されます。

人工細胞技術は、次の産業革命の原動力になり世界的なサステナビリティの問題解決に貢献するような形で産業界や経済界に変革をもたらすことでしょう。可能性は無限大です。

例えば、再生可能な生物的資源から作られた衣服、合成微生物が生み出すバイオ燃料で走る車、生分解性ポリマーから作られたプラスチック、患者に合わせた特製の治療薬をベッド脇でプリントすることなどが考えられます。

人工細胞を作り出すための大いなる努力によって我々はDNA作製の最先端に立ちました。この過程でDNAをより速く、より正確により高い信頼性で作成する方法を見いだしてきました。

これらの技術のロバスト性により作成手順を自動化して科学者が実験室で手作業を行っていたことを機械で行えることに気付きました。2013年に初のDNAプリンターが完成しました。

BioXpといいます。私達や世界中の研究者が、取り組んでいる数々の応用において、この装置はDNA作製のため不可欠なものとなってい��す。

BioXpが完成して直ぐ後に中国で発生したH7N9型鳥インフルエンザの脅威に関するメールを受信しました。中国の科学者チームは、既にウィルスを分離し、DNAの塩基配列を解明してネット上にアップしていました。

我々は米国政府の要請を受けてDNA塩基配列をダウンロードし、12時間も経たないうちにBioXpでこれをプリントしました。製薬会社ノバルティスの協力者たちは、直ちにこの人工DNAをインフルエンザワクチンへと変えていきました。

その間、アメリカ疾病管理予防センターは、1940年代以来のやり方によって中国からウイルスのサンプルが届くのを待ち、鶏卵を使った手法を開始する準備を整えていました。

我々は史上初めて新型の危険性が高いウイルス株のワクチンを流行する前に製造することができ、米国政府は備蓄用にこれを注文しました。

私は、この時になって初めて生物学的瞬間移動の威力を本当に理解するに至りました。

このこともあって我々は自然な成り行きとして生物学的瞬間移動装置の製作を始めました。この装置をDBCと呼んでいます。デジタル－バイオ・コンバーターの略です。

予め作られたDNAの短い断片を元にする、BioXpとは異なり、DBCはデジタル化されたDNAから始め、それを生物的な実体、DNA、RNA、タンパク質さらには、ウィルスといったものに変換します。

BioXpは、物理的なDVDを入れる必要があるDVDプレイヤーであるのに対し、DBCはNetflixだと考えるといいでしょう。

DBCを作るために科学者のチームが、ソフトウェアエンジニアや計装エンジニアと共同して実験室における複数の作業工程の全てを１つの装置にまとめました。

これに含まれるものには、作製されるDNAを予測するソフトウェア。DNAの基本単位であるG、A、T、Cを短いDNA断片にする化学。短い断片をより長いものに繋げるギブソン・アセンブリ。

それに、DNAをタンパク質といった生物学的実体に変換する生物学があります。これが試作機です。見た目はともかくうまく機能します。治療薬やワクチンを作れました。

実験室では数週間から数か月掛かっていた作業工程が、わずか１日か２日で、できるようになりました。まったく人間の手を介さずに機能し、世界のどこかから送られてきたメールによって起動することができます。

私達はよくDBCをファックスにたとえています。ファックスで受け取るのは、画像や文書ですが、DBCで受け取るのは生物学的な物質です。

ファックスの進化の歴史を振り返ってみると1840年代に作られた試作機は、ファックスに見えないくらい現在のものと大きく異なっていました。

1980年代においてすらたいていの人は、ファックスを知りませんでしたが、知っていたとしても画像を地球の反対側で即座に再生するという概念は、理解するのが困難でした。

現在ではファックスの全ての機能は、スマホに組み込まれていて誰もがこのデジタル情報の高速なやり取りを当たり前のものと考えています。

現在のDBCはこんな感じです。DBCはファックスのように進化することでしょう。私たちは装置の小型化や基盤をなす技術の信頼性向上、低価格化、高速化や正確さの向上に取り組んでいます。

正確さは人工DNAの製作において極めて重要です。DNAの１文字の間違いで薬の効能が無くなったり、人工細胞の死に繋がりうるからです。

DBCは、DNAから作られる薬品の分散製造に役立ちます。世界中の病院がDBCを使って患者に合わせた特製の薬をベッド脇でプリントできることでしょう。

それどころか人々がDBCを自宅用パソコンやスマホと繋げてインスリンや抗体療法の処方箋をダウンロードするのが、当たり前になる日が来るとさえ思っています。

疫病の突然発生に迅速に対応するため戦略的な場所にDBCを設置することも有効でしょう。例えばジョージア州のアトランタにある疾病予防管理センターからインフルエンザ・ワクチンの処方箋を地球の反対側にあるDBCに送り、疫病発生の最前線でワクチンを製造することが可能です。

インフルエンザ・ワクチンは、その地域特有のウイルス株に合わせて製造することも可能です。ワクチンを貯蔵しておいて、配送するのではなく、デジタルファイルとして、様々な場所に送ることで、多くの命が救われることでしょう。

もちろん応用は考えられる限り何でもあり得ます。DBCを他の惑星に設置することだって想像するに難くありません。

地球にいる科学者が、異星のDBCにデジタル処方箋を送り、新薬を作ったり酸素、食料、燃料、建築資材を生成する人工生命体を作ったりして人類がもっと住みやすい惑星に作り変える手段にできます。

デジタル情報は、光速で伝わるので処方箋を地球から火星に伝達するのに掛かる時間は、わずか数分ですが、同じサンプルを宇宙船に乗せて物理的に届けようとしたら何か月も掛かるでしょう。

しかし今のところは新薬を完全自動化、オンデマンドで世界中に瞬間的に届けることで勃発する伝染病から命を救い個人向けに合成された抗がん剤を一刻を争う患者さんのためにプリント出来れば満足です。

ありがとうございました。

マイケルサンデルは、メリトクラシー（能力主義）の陳腐さを警告し、諌め(いさめ)ています！

SDGsや気候変動対策は、再生可能エネルギーのことではありません。パンデミック対策の一環です！それ以外の活動は派生物。権力濫用の口実に注意！

注意事項として、基礎技術にリープフロッグは存在しません。応用分野のみです！

こういう新産業でイノベーションが起きるとゲーム理論でいうところのプラスサムになるから既存の産業との

戦争に発展しないため共存関係を構築できるメリットがあります。デフレスパイラルも予防できる？人間の限界を超えてることが前提だけど

しかし、独占禁止法を軽視してるわけではありませんので、既存産業の戦争を避けるため新産業だけの限定で限界を超えてください！

（個人的なアイデア）

さらに・・・

勝手に警察が拡大解釈してしまうと・・・

こんな恐ろしいことが・・・

日本の警察は、2020年3月から防犯カメラ��SNSの画像を顔認証システムで本人の許可なく照合していた！

憲法に完全違反！即刻停止措置をみんなで要求せよ。

日本の警察の悪用が酷いので、EUに合わせてストーカーアルゴリズムを規制しろ！

２０２１年に、EU、警察への初のAI規制案！公共空間の顔認証「原則禁止」

EUのAI規制は、リスクを四段階に分類制限！

前提として、公人、有名人、俳優、著名人は知名度と言う概念での優越的地位の乱用を防止するため徹底追跡可能にしておくこと。

禁止項目は、行動や人格的特性に基づき警察や政府が弱者個人の信頼性をスコア化や法執行を目的とする公共空間での顔認識を含む生体認証。

人間の行動、意思決定、または意見を有害な方向へ操るために設計されたAIシステム（ダークパターン設計のUIなど）も禁止対象にしている。

禁止対象の根拠は「人工知能が、特別に有害な新たな操作的、中毒的、社会統制的、および、無差別な監視プラクティスを生みかねないことは、一般に認知されるべきことである」

「これらのプラクティスは、人間の尊厳、自由、民主主義、法の支配、そして、基本的人権の尊重を重視する基準と矛盾しており、禁止されるべきである」

具体的には、人とやり取りをする目的で使用されるAIシステム（ボイスAI、チャットボットなど）

さらには、画像、オーディオ、または動画コンテンツを生成または操作する目的で使用されるAIシステム（ディープフェイク）について「透明性確保のための調和的な規定」を提案している。

高リスク項目は、法人の採用活動での利用など違反は刑事罰の罰金を売上高にかける。

など。他、多数で警察の規制を強化しています。

人間自体を、追跡すると基本的人権からプライバシーの侵害やセキュリティ上の問題から絶対に不可能です！！

これは、基本的人権がないと権力者が悪逆非道の限りを尽くしてしまうことは、先の第二次大戦で白日の元にさらされたのは、記憶に新しいことです。

マンハッタン計画、ヒットラーのテクノロジー、拷問、奴隷や人体実験など、権力者の思うままに任せるとこうなるという真の男女平等弱肉強食の究極が白日の元にさらされ、戦争の負の遺産に。

基本的人権がないがしろにされたことを教訓に、人権に対して厳しく権力者を監視したり、カントの思想などを源流にした国際連合を創設します。他にもあります。

参考として、フランスの哲学者であり啓蒙思想家のモンテスキュー。

法の��理として、三権分立論を提唱。フランス革命（立憲君主制とは異なり王様は処刑されました）の理念やアメリカ独立の思想に大きな影響を与え、現代においても、言葉の定義を決めつつも、再解釈されながら議論されています。

また、ジョン・ロックの「統治二論」を基礎において修正を加え、権力分立、法の規範、奴隷制度の廃止や市民的自由の保持などの提案もしています。現代では権力分立のアイデアは「トリレンマ」「ゲーム理論の均衡状態」に似ています。概念を数値化できるかもしれません。

権限が分離されていても、各権力を実行する人間が、同一人物であれば権力分立は意味をなさない。

そのため、権力の分離の一つの要素として兼職の禁止が挙げられるが、その他、法律上、日本ではどうなのか？権力者を縛るための日本国憲法側には書いてない。

モンテスキューの「法の精神」からのバランス上、法律側なのか不明。

立法と行政の関係においては、アメリカ型の限定的な独裁である大統領制において、相互の抑制均衡を重視し、厳格な分立をとるのに対し、イギリス、日本などの議院内閣制は、相互の協働関係を重んじるため、ゆるい権力分立にとどまる。

アメリカ型の限定的な独裁である大統領制は、立法権と行政権を厳格に独立させるもので、行政権をつかさどる大統領選挙と立法権をつかさどる議員選挙を、別々に選出する政治制度となっている。

通常の「プロトコル」の定義は、独占禁止法の優越的地位の乱用、基本的人権の尊重に深く関わってきます。

通信に特化した通信プロトコルとは違います。言葉に特化した言葉プロトコル。またの名を、言論の自由ともいわれますがこれとも異なります。

基本的人権がないと科学者やエンジニア（ここでは、サイエンスプロトコルと定義します）はどうなるかは、歴史が証明している！独占独裁君主に口封じに形を変えつつ処刑される！確実に！これでも人権に無関係といえますか？だから、マスメディアも含めた権力者を厳しくファクトチェックし説明責任、透明性を高めて監視しないといけない。

今回、未知のウイルス。新型コロナウイルス2020では、様々な概念が重なり合うため、均衡点を決断できるのは、人間の倫理観が最も重要！人間の概念を数値化できないストーカー人工知能では、不可能！と判明した。

複数概念をざっくりと瞬時に数値化できるのは、人間の倫理観だ。

そして、サンデルやマルクスガブリエルも言うように、哲学の善悪を判別し、格差原理、功利主義も考慮した善性側に相対的にでかい影響力を持たせるため、弱者側の視点で、XAI(説明可能なAI)、インターネット、マスメディアができるだけ透明な議論をしてコンピューターのアルゴリズムをファクトチェックする必要があります。

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