¿Cuál será la industria más desarrollada en China en los próximos 20 años? Algunos estudiosos creen que los logros científicos y tecnológicos del siglo XXI son principalmente logros biológicos. Parece ser un hecho indiscutible que la biotecnología es actualmente el campo de alta tecnología que crece más rápidamente. Los científicos predicen que para 2015 las ciencias biológicas habrán logrado avances revolucionarios. Estos avances pueden ayudar a los seres humanos a resolver muchas enfermedades difíciles y complicadas, eliminar por completo la desnutrición, mejorar los métodos de producción de alimentos, eliminar diversas contaminaciones, prolongar la vida humana, mejorar la calidad de vida y proporcionar nuevos medios para la seguridad social y la investigación criminal. Algunos resultados también pueden ayudar a los humanos a acelerar la evolución artificial de animales y plantas y mejorar el impacto del entorno ecológico en los humanos. También avanzarán las investigaciones sobre la generación de nueva vida orgánica. Las posibles áreas de ruptura incluyen: 1. Calidad y cantidad de vida humana. Con la mejora de la calidad de vida, la esperanza de vida humana podrá ampliarse significativamente de aquí a 2015. Los avances en el control de enfermedades, medicamentos personalizados, terapia génica, antienvejecimiento y rejuvenecimiento, medicamentos para la memoria, medicina reconstituyente, trasplantes biónicos, trasplantes de animales y muchos otros campos pueden mejorar continuamente la calidad de la vida humana y ampliar su esperanza de vida. Los avances en determinadas áreas, como los sensores artificiales, podrían permitir que la fisiología humana supere los niveles actuales. En estas áreas, los países desarrollados se benefician más que los países en desarrollo. 2. Eugenesia y tecnología de clonación. Para 2015, los humanos probablemente podrán utilizar tecnología de ingeniería genética para mejorar y clonar humanos. Este es sin duda el foco más controvertido de la historia de la humanidad. Es difícil predecir si esta investigación se llevará a cabo ampliamente en 2015. Para 2015, es posible que la tecnología de clonación humana no esté lo suficientemente madura. Sin embargo, al menos podemos prever algunas investigaciones sobre el uso de la terapia genética para tratar enfermedades genéticas y algunos experimentos de clonación similares a engaños. La actual controversia sobre la clonación humana alcanzará su punto máximo a más tardar en 2015. La revolución de la biotecnología traerá inevitablemente algunos problemas y también puede haber cambios inesperados en la actualidad. En la actualidad, ha habido fuertes controversias en ética, moral, religión, privacidad, medio ambiente y otros aspectos en temas como los alimentos genéticamente modificados, la tecnología de clonación y el mapeo del genoma. La aparición de estos problemas no debería afectar la revolución de la biotecnología, pero a medida que el número de personas afectadas por el poder de la biotecnología siga aumentando, la biotecnología seguirá modificando su proceso de desarrollo en los próximos 15 años. La revolución en biología depende no sólo del desarrollo de la ciencia biológica y la biotecnología, sino también de las tendencias tecnológicas en muchos campos relacionados, como MEMS, ciencia de materiales, procesamiento de imágenes, sensores y tecnología de la información. Aunque el rápido desarrollo de la biotecnología dificulta hacer predicciones precisas, se están acelerando los avances en el mapeo del genoma, la tecnología de clonación, la tecnología de modificación genética, la ingeniería biomédica, el tratamiento de enfermedades y el desarrollo de fármacos. La biotecnología Genomics 2015 logrará nuevos avances en las siguientes áreas de investigación relacionadas con los genes genéticos. 1. Mapeo genético y análisis de ADN (ácido desoxirribonucleico) La aparición de analizadores de ADN y sistemas de chips de ADN puede mejorar la capacidad de análisis genético, mejorar el proceso de desarrollo de fármacos y acelerar la madurez de los biosensores. Para 2015, los humanos probablemente serán capaces de decodificar y describir los genomas de plantas (desde cultivos alimentarios como arroz y maíz hasta plantas prolíficas utilizadas como materia prima para pulpa) y animales (desde bacterias hasta insectos y mamíferos). Dado que los genes están relacionados con la función y el comportamiento, los humanos pueden usar los mapas genéticos de animales y plantas para diagnosticar con mayor precisión enfermedades humanas, diseñar medicamentos específicos basados ​​en los síntomas específicos y las reacciones sistémicas de los pacientes, predecir con precisión las tendencias de desarrollo de enfermedades y realizar un seguimiento de las enfermedades a nivel mundial. tendencia de desarrollo. Vale la pena señalar que la relación entre genes y funciones ha sido generalmente reconocida, pero otros factores como el medio ambiente y el fenotipo también desempeñan un papel importante en la modificación. La terapia génica también progresará, pero puede que no esté lo suficientemente madura para 2015. El mapeo genético desempeñará un papel importante en la seguridad, las investigaciones criminales y la legislación. El reconocimiento de ADN puede compensar el control de intervención de las tecnologías biométricas existentes (como el reconocimiento de retina y huellas dactilares) en los sistemas de seguridad (como computadoras, áreas seguras, armas), identificar delincuentes a través de residuos de ADN dejados en la escena del crimen e identificar la autenticidad de obras de arte, etc. deficiencias. Las pruebas genéticas pueden convertirse en la herramienta más utilizada en el manejo de casos de secuestro, pruebas de paternidad y fraude. Los biosensores, algunos de los cuales se fabrican mediante métodos genéticos, también desempeñarán un papel importante en la detección de amenazas de armas biológicas, la mejora de los métodos de prueba de la calidad del agua y los alimentos, el seguimiento de la salud en tiempo real y los análisis de laboratorio médico. Estas tecnologías pueden mejorar significativamente el diagnóstico de enfermedades, comprender las tendencias de las enfermedades y mejorar las capacidades de seguimiento, cambiando así fundamentalmente la forma en que se prestan los servicios de salud. Aunque hoy en día mucha gente es optimista, en 2015 todavía habrá muchos obstáculos técnicos que afectarán el desarrollo de la genómica. Las soluciones unilaterales a cuestiones como la codificación de secuenciación, la conducción, el ajuste de isoformas, la activación y la función final se convertirán en obstáculos técnicos que afectarán el desarrollo de la bioingeniería. Tener demasiados derechos sobre el código genético también puede ralentizar el progreso de la investigación y la aplicación final de sus resultados. Pero no podemos irnos al otro extremo. No proteger eficazmente la patente de los códigos de secuenciación también afectará la inversión comercial en biotecnología y retrasará el progreso de la investigación y la aplicación final de los resultados de la investigación. 2. La tecnología de clonación crea artificialmente organismos con los mismos rasgos genéticos mediante la tecnología de clonación, que es de gran importancia para el cultivo, el ganado y los animales de experimentación. La tecnología de clonación puede convertirse en el medio principal para llevar rápidamente rasgos artificiales al mercado, mantener esos rasgos y producir el mismo organismo en investigación y desarrollo. La investigación sobre la clonación humana continuará en los países donde no está prohibida y es posible que se logren avances para 2015. Sin embargo, la mayoría de los países del mundo restringirían la clonación humana a gran escala debido a preocupaciones éticas y de salud.

3. Los OGM no sólo pueden registrar códigos genéticos y clonar con precisión organismos y microorganismos, sino también manipular los códigos genéticos de animales y plantas para dar a la vida algunas características artificiales que satisfagan necesidades específicas. Las técnicas tradicionales de manipulación genética (como la polinización cruzada, la reproducción y la radiación) se ampliarán para insertar, eliminar y modificar genes directamente en el laboratorio. Las aplicaciones de esta tecnología incluyen cultivos alimentarios, plantas productivas, insectos y animales. 4. Problemas que trae la genómica El enorme potencial de la genómica ha traído nuevas oportunidades a la humanidad, pero también muchos problemas. A medida que las personas sean capaces de decodificar cada vez más materia orgánica y comprendan cada vez más las funciones de los genes, prestarán cada vez más atención a los derechos de propiedad intelectual y a los derechos de privacidad de las secuencias genéticas. La capacidad de crear un perfil de ADN personal ha generado preocupación pública sobre la privacidad personal y la regulación excesiva. Por ejemplo, el departamento de seguridad pública utiliza bases de datos de firmas de ADN para realizar investigaciones criminales, y las compañías de seguros o los empleadores utilizan genes genéticos para predecir tendencias de salud y excluir a algunas personas. La práctica de decidir si se acepta un seguro o un empleo basándose en información genética plantea varias cuestiones de política. Estas cuestiones serían más problemáticas si los mecanismos entre el código genético y la función fueran más claros. Desarrollo de terapias y fármacos Además de la genética, la biotecnología puede seguir mejorando los métodos de prevención y tratamiento de enfermedades. Estos nuevos tratamientos bloquean la capacidad de los patógenos de entrar y propagarse, haciéndolos más vulnerables y permitiendo que la función inmune de una persona responda a nuevos patógenos. Estos métodos pueden superar la tendencia indeseable de que los patógenos se vuelvan cada vez más resistentes a los antibióticos y formar una nueva ofensiva contra las infecciones. Además de resolver los problemas bacterianos y virales tradicionales, se están desarrollando nuevos tratamientos para abordar los desequilibrios químicos y la acumulación de sustancias químicas. Por ejemplo, se están desarrollando anticuerpos que atacan la cocaína en el cuerpo y algún día podrían usarse para tratar la adicción. Este enfoque no sólo ayuda a mejorar la situación de los consumidores de drogas, sino que también tiene un gran impacto en la solución del problema del comercio ilegal de drogas a nivel mundial. La aparición de diversas tecnologías nuevas contribuye al desarrollo de nuevos fármacos. La combinación de simulación por computadora y tecnología de procesamiento de imágenes moleculares (como microscopía de fuerza atómica, espectrometría de masas y microscopía de detección de barrido) puede mejorar continuamente la capacidad de diseñar moléculas con propiedades funcionales específicas y convertirse en una herramienta poderosa para la investigación y el diseño de fármacos. El uso de productos farmacéuticos para modelar las interacciones entre fármacos y sistemas biológicos se convertirá en una herramienta cada vez más útil para comprender la eficacia y la seguridad de los fármacos. Por ejemplo, la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA) utiliza el sistema de simulación cardíaca virtual de Dennis Noble para comprender el mecanismo de acción de los fármacos cardíacos y la importancia de las observaciones de los ensayos clínicos en el proceso de aprobación de los fármacos. Para 2015, este enfoque podría generalizarse en los ensayos clínicos de fármacos en sistemas como el corazón, y los ensayos clínicos de fármacos en sistemas complejos como el cerebro requerirán un estudio más profundo de la función y la biología de estos sistemas. El costo actual de la investigación y el desarrollo de medicamentos ha alcanzado un nivel insostenible: el costo promedio previo a la comercialización de cada medicamento es de aproximadamente 600 millones de dólares. Costos tan elevados obligarán a la industria farmacéutica a invertir fuertemente en avances tecnológicos para mejorar su viabilidad a largo plazo. La aplicación integral de mapas genéticos, el desarrollo de fármacos personalizados basado en fenotipos, programas de simulación química y programas de ingeniería, y tecnología de simulación de ensayos de fármacos ha transformado el desarrollo de fármacos de métodos experimentales a un desarrollo personalizado, es decir, basado en la comprensión profunda de los consumidores de drogas. reacciones a medicamentos. Diseñar, probar y utilizar nuevos medicamentos. Este enfoque también podría rescatar medicamentos que han sido rechazados por una minoría de pacientes en ensayos clínicos en el pasado pero que pueden ser aceptados por la mayoría de los pacientes. Este método puede mejorar la tasa de éxito, reducir los costos de los ensayos, abrir nuevos mercados para medicamentos con un rango de aplicación limitado y hacer que los medicamentos sean más adecuados para personas sintomáticas. Si esta tecnología madura, podría tener un enorme impacto en las industrias farmacéutica y de seguros de salud. Vale la pena señalar que la protección de los derechos de propiedad intelectual en la industria farmacéutica es desigual en todo el mundo. Algunas regiones (como Asia) seguirán centrándose en producir medicamentos con patentes vencidas, y algunas regiones (como Estados Unidos y Europa) seguirán desarrollando nuevos medicamentos además de seguir produciendo medicamentos de bajo margen. Ingeniería Biomédica Muchos equipos de investigación interdisciplinarios están acelerando el desarrollo de la ingeniería biomédica, cuyo objetivo principal es producir una variedad de tejidos, órganos y materiales orgánicos y artificiales. 1. Los avances tecnológicos en el diseño, fabricación y reparación de tejidos y órganos orgánicos pueden conducir a la creación de partes orgánicas y artificiales del cuerpo humano. Los nuevos avances en la regeneración y reparación de tejidos seguirán mejorando la capacidad de abordar los problemas de salud internos del cuerpo humano. La piel artificial para el tratamiento de heridas existe en el campo de la ingeniería de tejidos desde hace no más de 10 años. La tecnología de crecimiento de cartílago para reparación y reemplazo ha entrado en ensayos clínicos, y la tecnología para tratar enfermedades cardíacas mediante el crecimiento de tejido funcional estará madura en 2015. Estos avances se basan en avances en tecnologías relacionadas, incluido el desarrollo de materiales estructurales biocompatibles, materiales para conductos tridimensionales y materiales multicelulares, así como en la comprensión de los procesos mediante los cuales los tejidos celulares crecen en materiales estructurales. La investigación y las aplicaciones de las terapias con células madre seguirán avanzando, permitiendo que estas células no específicas se utilicen para complementar o sustituir las funciones del cerebro o del cuerpo humano, así como de diversos órganos y estructuras. Los científicos han descubierto las células madre menos específicas en el tejido embrionario o fetal temprano, lo que generó un debate sobre la ética del uso de células madre en investigación y tratamiento. Los métodos alternativos, como las células madre adultas o los cultivos de células madre, podrían convertirse en nuevas formas de producir células a escala con menos controversia ética. Los tejidos de donantes, los anticuerpos de órganos y las proteínas reguladoras obtenidos mediante tecnología transgénica pueden reducir el rechazo y mejorar la tecnología de xenotrasplantes. Por ejemplo, los babuinos o los cerdos podrían modificarse genéticamente o clonarse para desarrollar órganos necesarios para trasplantes humanos. Pero esta tecnología no alcanzará un éxito a gran escala hasta 2015.