مندنیایی را تصور کنید که در آن همه چیز از پلاستیک گرفته تا بتن از زیست توده ساخته شده است. سلول درمانی و ژن درمانی شخصی از بیماری های همه گیر جلوگیری می کند و بیماری های ژنتیکی که قبلا صعب العلاج بوده اند را درمان می کند. گوشت در آزمایشگاه رشد می کند. غلات تقویت شده با مواد مغذی نسبت به آب و هوا مقاوم هستند. در اینجا آمده است که آینده در سال های آینده چگونه خواهد بود.
انقلاب بزرگ بعدی که بازی را تغییر می دهد در زیست شناسی است. این به ما این امکان را می دهد که به طور مؤثرتری با بیماری ها مبارزه کنیم، سیاره را تغذیه کنیم، انرژی تولید کنیم و کربن را جذب کنیم. ما در حال حاضر در آستانه این احتمالات هستیم. سال گذشته نقاط عطف مهمی را رقم زد: ایالات متحده برای اولین بار تولید و فروش گوشت آزمایشگاهی را تأیید کرد. هوش مصنوعی Google DeepMind ساختار بیش از 2 میلیون ماده جدید را پیش بینی می کند که به طور بالقوه می توانند برای تراشه ها و باتری ها استفاده شوند. Casgevy اولین درمان تجاری تایید شده ویرایش ژن با استفاده از CRISPR شد. اگر امروز یک جوان بودم، زیست‌شناسی واقعاً یکی از جذاب‌ترین چیزها برای مطالعه بود.
مانند انقلاب دیجیتال، انقلاب بیوتکنولوژی، اقتصاد آمریکا را آنطور که می‌دانیم متحول می‌کند – و سریع‌تر از آنچه ما انتظار داریم، توربوشارژ شده توسط هوش مصنوعی در حال وقوع است. پیشرفت‌های اخیر در بیوتکنولوژی، توانایی ما را برای برنامه‌نویسی زیست‌شناسی، درست همانطور که کامپیوترها را برنامه‌ریزی می‌کنیم، باز می‌کند. همانطور که ChatGPT OpenAI خود را بر روی ورودی زبان انسانی آموزش می دهد تا متن جدیدی ارائه کند، مدل های هوش مصنوعی که بر روی توالی های بیولوژیکی آموزش دیده اند می توانند پروتئین های جدید طراحی کنند، رشد سرطان را پیش بینی کنند و مواد مصرفی مفید دیگری ایجاد کنند. در آینده، هوش مصنوعی می‌تواند به ما کمک کند تا میلیون‌ها آزمایش بیولوژیکی نظری و واقعی را انجام دهیم و نتایج را بدون آزمون و خطای سنگین پیش‌بینی کنیم و سرعت اکتشافات جدید را تا حد زیادی تسریع کنیم.
ما اکنون در آستانه یک “لحظه ChatGPT” در زیست شناسی هستیم، با نوآوری های تکنولوژیکی قابل توجه و پذیرش گسترده در افق. اما آمریکا چقدر مایل است هر کاری که لازم است برای تحقق آن انجام دهد؟ من فوق‌العاده در مورد این لحظه پیشرفت آینده هیجان‌زده هستم، اما اطمینان از وقوع آن در سواحل ما بسیار مهم است. به همین دلیل است که من در کمیته امنیت ملی در زمینه بیوتکنولوژی های نوظهور خدمت می کنم. همانطور که کمیسیون اخیراً در آخرین گزارش موقت خود نوشت: “تداوم رهبری ایالات متحده در توسعه بیوتکنولوژی تضمین نشده است.”
آمریکا پیش از از دست دادن رهبری خود در هنگام صادرات تولید خود به سایر نقاط جهان، سابقه اولین محرک در صنعت نوظهور را دارد. این الگو در بخش‌های با فناوری پیشرفته مانند خودروهای سواری، لوازم الکترونیکی مصرفی، پنل‌های خورشیدی و به‌ویژه نیمه‌رساناها تکرار می‌شود. برای جلوگیری از اشتباه مشابه، اطمینان از یک زنجیره تامین داخلی و بین‌المللی قابل اعتماد که از استخراج مواد خام گرفته تا ذخیره‌سازی داده‌ها را در بر می‌گیرد، در حین ایجاد استخر استعداد ضروری بسیار مهم است. اتکا به سایر کشورها برای اجزای کلیدی بیوتکنولوژی، خطرات زیادی را برای اقتصاد و امنیت ملی به همراه دارد. به عنوان مثال، واگذاری اطلاعات ژنتیکی خود به دست دشمنان می‌تواند به طور بالقوه به آنها کمک کند تا یک سلاح بیولوژیکی مورد استفاده برای هدف قرار دادن مشخصات ژنتیکی خاص بسازند. دستور اجرایی اخیر پرزیدنت بایدن با هدف جلوگیری از فروش چنین اطلاعات شخصی حساس به چین و سایر کشورهای متخاصم است.
سرمایه گذاری در سرمایه انسانی و زیرساخت های فیزیکی برای ادامه رهبری ایالات متحده در بیوتکنولوژی حیاتی خواهد بود. چنین سرمایه‌گذاری‌هایی نه تنها باید از سوی دولت انجام شود، بلکه باید انگیزه‌هایی را برای تأمین مالی بیشتر خصوصی فراهم کند، همانطور که قانون چیپس و علم انجام داد. هیچ اغراقی وجود ندارد که اقتصاد زیستی در پنجاه سال آینده چقدر برای رشد ایالات متحده مرکزی خواهد بود. اقتصاد زیستی در حال حاضر حداقل 5 درصد از تولید ناخالص داخلی ایالات متحده را تولید می کند. در مقایسه، نیمه هادی ها تنها حدود 1 درصد از تولید ناخالص داخلی ایالات متحده را تشکیل می دهند. با برخی معیارها، 60 درصد از ورودی فیزیکی به اقتصاد جهانی را می توان با فرآیندهای بیولوژیکی رشد داد – وعده زیست شناسی برای رسیدگی به برخی از بزرگترین چالش های بشریت، از جمله تغییرات آب و هوا، بسیار زیاد است.
همانطور که هوش مصنوعی توانایی ما در طراحی زیست شناسی را افزایش می دهد، به نرده های دستی نیاز خواهیم داشت. در حالی که تصور سناریوهای پایان جهان برای آماتورهای گرگ تنها که از ابتدا درست از خانه خود سلاح های زیستی می سازند، آسان است، مطالعات انجام شده توسط شرکت Rand و OpenAI نشان می دهد که مدل های زبان بزرگ فعلی مانند ChatGPT به طور قابل توجهی خطر ابتلا به این بیماری را افزایش نمی دهند. ایجاد یک تهدید بیولوژیکی زیرا آنها اطلاعات جدیدی را فراتر از آنچه در اینترنت وجود دارد ارائه نمی دهند. همچنین، توجه به این نکته مهم است که فقط به این دلیل که یک مدل هوش مصنوعی می‌تواند پاتوژن‌های جدید طراحی کند، به این معنی نیست که کاربران زیرساخت‌ها و منابع آزمایشگاه مرطوب امن برای ایجاد آنها را خواهند داشت.
با این وجود، با بهبود در دسترس بودن و سهولت استفاده از ابزارهای هوش مصنوعی، biorisk به طور مداوم در حال تکامل است. به زودی، مدل‌های پایه پیچیده‌تر ممکن است داده‌ها، تخصص علمی و مهارت‌های آزمایشی عیب‌یابی بیشتری را در اختیار بازیگران مخرب قرار دهند و به آنها در پیشنهاد عوامل بیولوژیکی نامزد و کمک به سفارش قطعات بیولوژیکی از مجموعه متنوعی از تأمین‌کنندگان کمک کنند تا از پروتکل‌های غربالگری اجتناب کنند.
سازمان‌هایی مانند فدراسیون دانشمندان آمریکایی و ابتکار تهدید هسته‌ای برای روش‌های کنونی غربالگری توالی‌های DNA و ارزیابی قابلیت‌های بیولوژیکی ابزارهای هوش مصنوعی، تیم‌سازی قرمز ساختاریافته را توصیه کرده‌اند – به طور فعال به دنبال آسیب‌پذیری‌ها برای ایمن کردن فعالانه زیرساخت‌های امنیت زیستی ما هستند. بیش از 90 دانشمند به تازگی فراخوانی را امضا کرده اند تا اطمینان حاصل کنند که هوش مصنوعی به طور مسئولانه در زمینه طراحی پروتئین توسعه یافته است. ما به هر دو استاندارد برای توسعه و اجرای الزامات ارزیابی ریسک و همچنین همکاری عمومی و خصوصی برای ایجاد یک اقتصاد تست قوی نیاز خواهیم داشت.
تا به حال، بیشتر ما احتمالاً محصولی را خورده‌ایم که با بیوتکنولوژی ساخته شده است، تحت درمان قرار گرفته‌ایم یا آن را پوشیده‌ایم. به زودی، فناوری هر صنعتی را مختل می کند و اساساً زندگی روزمره ما را تغییر می دهد: درمان های جدید ناباروری، تربیت فرزند را متحول می کند. برنامه ریزی مجدد سلولی می تواند شروع به معکوس کردن روند پیری کند. بیوکامپیوترها کامپیوترهای فردا را تامین خواهند کرد. با ایستادن در لبه این نوآوری ها، ما به عنوان یک کشور فرصتی منحصر به فرد برای هدایت نحوه توسعه بیوتکنولوژی، درک مزایای عظیم آن و شکل دادن به هنجارهای نوآوری مسئولانه – قبل از اینکه سایر کشورها به پیش بروند، داریم.