Dag 3/30 Ondergeschatte Ideeën in Biotechnologie In 1948 gaf John von Neumann een serie lezingen over "zelf-replicerende automaten." Zijn idee was om zelf-replicerende machines het Cosmos in te sturen om verre planeten te verkennen en zich door het sterrenstelsel te verspreiden. De automaten van von Neumann hadden een paar verschillende componenten: een "universele constructeur" zou, gegeven een tape met instructies om een kopie van zichzelf te bouwen, onderdelen uit een magazijn pakken en "ze assembleren tot een kopie van zichzelf." Een aparte module, genaamd de "universele copier," zou deze instructies dupliceren en doorgeven aan de volgende machine, waardoor deze geactiveerd werd. Het is duidelijk dat dit onwaarschijnlijk is met metaal en bouten. Er zijn geen door mensen gemaakte machines die dit kunnen doen. Maar biologie kan dat! Cellen dragen genen die ze doorgeven aan nakomelingen. Cellen assembleren zichzelf ook door atomen uit hun nabijgelegen omgeving te oogsten. Cellen zijn dus zelf-replicerende automaten en bovendien kunnen we ze versnellen naar verre planeten. In 2022, in wat ik denk dat een van zijn meest ondergewaardeerde artikelen is, schreef George Church een artikel als enige auteur waarin hij dit idee verkent. "Levende cellen op aarde... voeren functies uit, zoals replicatie vanuit alleen eenvoudige chemische invoer," schrijft hij, die "onmogelijk zijn voor alle huidige door mensen gemaakte machines." Church stelde zich voor dat bio-geengineerde cellen (misschien slapende sporen, die duizenden jaren kunnen aanhouden en later weer "wakker kunnen worden") op kleine zeilen zouden kunnen worden vervoerd. De meeste sondes zullen worden vernietigd door kometen, stof of puin, dus we zouden triljoenen daarvan moeten lanceren om ervoor te zorgen dat er genoeg op verre planeten aankomen. Hij berekent dat, voor een reis van 4×10¹⁶ meter, astrosondes gemiddeld met ongeveer twee stofdeeltjes zouden botsen. Elke botsing met stof zou waarschijnlijk fataal zijn, dus de overlevingskans van een gegeven astrosonde ligt tussen de 10-20%. Toch doet Church kostenramingen en ontdekt dat voor *minder* dan de kosten van een Starshot-lancering van 1.000 gram, je in plaats daarvan 10¹⁵ picogram-sondes zou kunnen lanceren. Sondes die de ruimtepuin en stof overleven, zouden neerstorten op verre planeten, en vervolgens koolstof en andere lokale atomen gebruiken om zichzelf opnieuw op te bouwen en zich te delen. Deze cellen zouden kunnen worden ontworpen om meer astrosondes en zeilen te biofabriceren. Misschien zouden ze zelfs kunnen worden ontworpen om een "communicator"-module te maken die berichten terug naar de aarde stuurt. Dit klinkt natuurlijk krankzinnig, maar hier heeft Church weer een idee: "Het communicatiedevice zou kunnen worden geconstrueerd en gericht met behulp van geengineerde organismen door middel van... planetaire bioluminescentie," schrijft hij. Hij stelt zich voor dat deze cellen zich zouden kunnen delen en enorme delen van de planeet zouden kunnen koloniseren, en vervolgens bioluminescente flitsen coördineren (misschien met behulp van synthetische genencircuits) die "helderder zijn dan de resolutie-beperkte omgeving" en dus kunnen worden gezien met de James Webb-telescoop. Door een van deze picogram-sondes naar 5% van de lichtsnelheid te versnellen (wat volkomen haalbaar is), zouden ze Alpha Centauri in ~100 jaar bereiken. Bij 15% van de lichtsnelheid zouden ze daar in ~30 jaar zijn. Dit artikel gaat veel dieper in op hoe groot elke zeil zou kunnen zijn, hoe ze vanaf ballonnen gelanceerd kunnen worden, enzovoort. Ik zou graag enkele vroege, experimentele stappen richting deze visie willen zien.