第3天/30天 生物技术中的被低估的想法 1948年，约翰·冯·诺依曼发表了一系列关于“自我复制自动机”的讲座。他的想法是将自我复制的机器发送到宇宙中，探索遥远的行星并在银河系中传播。 冯·诺依曼的自动机有几个不同的组件：一个“通用构造器”会在给定一个编码指令的带子后，从库存中抓取零件并“组装成一个自己的副本”。一个单独的模块，称为“通用复印机”，会复制这些指令并传递给下一个机器，从而激活它。 显然，这种情况不太可能发生在金属和螺栓上。没有人造机器能够做到这一点。但生物可以！ 细胞携带基因组并将其传递给后代。细胞还通过从附近环境中收集原子来组装自己。因此，细胞就是自我复制的自动机，此外，我们可以将它们加速到遥远的行星。 在2022年，我认为这是他最被低估的论文之一，乔治·丘奇写了一篇单作者论文探讨这个想法。他写道：“地球上的活细胞……执行功能，例如仅从简单的化学输入中复制，”这些功能“对于所有当前人造机器来说都是不可能的。” 丘奇设想，生物工程细胞（也许是可以持续数千年然后“重新苏醒”的休眠孢子）可以被携带在微小的光帆上。大多数探测器会被彗星、尘埃或碎片摧毁，因此我们必须发射数万亿个探测器，以确保有足够多的探测器到达遥远的行星。 他计算出，对于4×10¹⁶米的旅程，天体探测器平均会与大约两个尘埃颗粒相撞。任何尘埃的撞击都可能是致命的，因此任何给定天体探测器的生存率在10-20%之间。 尽管如此，丘奇还是进行了成本估算，发现发射一个1000克规模的星际飞行器的成本*更低*，你可以选择发射10¹⁵皮克克级的探测器。 幸存于太空碎片和尘埃的探测器将会在遥远的行星上坠毁，然后利用碳和其他当地原子重建自己并分裂。这些细胞可以被工程化以生物制造更多的天体探测器和光帆。也许它们甚至可以被设计成制造一个“通信”模块，将消息发送回地球。这听起来当然很疯狂，但丘奇在这里又有一个想法： “通信‘设备’可以通过……行星规模的生物发光，使用工程化的生物体构建和瞄准，”他写道。他设想这些细胞可以分裂并殖民广阔的行星，然后协调生物发光闪烁（也许使用合成基因电路），这些闪烁“比分辨率受限的周围环境更亮”，因此可以使用詹姆斯·韦伯望远镜看到。 通过将其中一个皮克克级探测器加速到光速的5%（这是完全可行的），它们将在大约100年内到达阿尔法·半人马星。以15%的光速，它们将在大约30年内到达。 这篇论文详细讨论了每个光帆可能有多大，如何从气球上发射它们，等等。我希望能看到朝着这个愿景迈出的早期实验步骤。