第3天/30天 生物技術中的被低估的想法 1948年，約翰·馮·諾依曼發表了一系列關於「自我複製自動機」的講座。他的想法是將自我複製的機器送入宇宙，探索遙遠的行星並在銀河系中擴散。 馮·諾依曼的自動機有幾個不同的組件：一個「通用建造者」會根據編碼指令的帶子，從庫房中抓取零件並「組裝成一個自己的複製品」。一個名為「通用複製器」的獨立模塊會複製這些指令並傳遞給下一台機器，從而啟動它。 顯然，這不太可能用金屬和螺栓來實現。沒有任何人造機器能做到這一點。但生物學可以！ 細胞攜帶基因組，並將其傳遞給後代。細胞還通過從周圍環境中收集原子來組裝自己。因此，細胞就是自我複製的自動機，此外，我們可以將它們加速到遙遠的行星。 在2022年，我認為他最被低估的論文之一，喬治·丘奇寫了一篇單作者的論文，探討了這個想法。他寫道：「地球上的活細胞……執行功能，例如僅從簡單的化學輸入中進行複製，」這是「所有當前人造機器都無法做到的。」 丘奇想像生物工程細胞（也許是可以持續數千年然後再“重新喚醒”的休眠孢子）可以被攜帶在微小的光帆上。大多數探測器將會被彗星、塵埃或碎片摧毀，因此我們必須發射數萬億個，以確保有足夠多的探測器到達遙遠的行星。 他計算出，對於4×10¹⁶米的旅程，天體探測器平均會與約兩顆塵埃顆粒相撞。任何來自塵埃的撞擊都可能是致命的，因此任何給定的天體探測器的生存率在10-20%之間。 儘管如此，丘奇進行了成本估算，發現發射一個1000克級的星際射擊的成本還不如發射10¹⁵皮克克級的探測器。 能夠生存於太空碎片和塵埃中的探測器將會在遙遠的行星上墜落，然後利用碳和其他當地原子重建自己並進行分裂。這些細胞可以被設計成生物製造更多的天體探測器和光帆。也許它們甚至可以被設計成製造一個「通訊器」模塊，將消息發回地球。這聽起來當然很瘋狂，但丘奇再次提出了一個想法： 「這個通訊‘設備’可以通過……行星規模的生物發光來構建和瞄準工程化的生物體，」他寫道。他想像這些細胞可以分裂並殖民廣大的行星區域，然後協調生物發光的閃光（也許使用合成基因電路），這些閃光「比解析度受限的周圍環境更亮」，因此可以使用詹姆斯·韋伯望遠鏡觀察到。 通過將這些皮克克級的探測器加速到5%的光速（這是完全可行的），它們將在約100年內到達阿爾法·半人馬星。以15%的光速，它們將在約30年內到達。 這篇論文還詳細說明了每個光帆可能有多大，如何從氣球上發射它們等等。我希望能看到朝著這一願景邁出的早期實驗步驟。