срока хранения и переработку его в форму для доставки, например, в концентрированную суспензию или сухой порошок; и обладание эффективным методом и средствами доставки.
Последние достижения снижают многие из этих барьеров, в некоторых случаях значительно. Сегодня, как продемонстрировали канадские ученые, биологический агент может быть произведен синтетическим путем, что не так давно потребовало бы лаборатории, с гораздо более скромной поддержкой, поскольку информация, методы и материалы для создания биологического оружия становятся повсеместными.
Чтобы быть уверенным в том, что биооружие сработает как надо, его необходимо испытать - процесс, требующий значительного количества времени и квалифицированного труда. Авторитарные режимы, радикальные террористические группы или другие лица с низкими морально-этическими стандартами могут прервать процесс испытаний, заразив людей. Однако даже в этом случае разработка синтетического биологического оружия, вероятно, потребует значительных испытаний для обеспечения его стабильности и надежности.
Аддитивное производство в форме 3D-печати может помочь решить проблему тестирования. Можно предположить, что АМ может производить биологические агенты, а также материалы для тестирования этих агентов, при относительно низкой стоимости. Хотя современные биологические 3D-продукты являются дорогостоящими и требуют высокого уровня технических знаний для создания, небезосновательно предполагать, что если технология AM продолжит развиваться по нынешней траектории, процесс станет более дешевым, широко доступным и удобным для пользователя.
Однако некоторые государства или группы могут не захотеть ждать, пока достижения AM помогут их усилиям. Они могут просто захотеть терроризировать население. Другие субъекты, например, деспотичный лидер государства, подвергающегося нападению, или террористическая группа, опасающаяся обнаружения, могут прийти к выводу, что время против них, и рассматривать свой выбор между неоптимальной биологической атакой и ее отсутствием. В этом случае они могут отказаться от тестирования своих агентов и применить их как можно быстрее.
Биооружие также должно быть выращено в количестве, достаточном для поражения выбранной целевой популяции, которая может варьироваться от отдельного человека до большой части граждан страны. Крупномасштабное производство биооружия является чрезвычайно сложной задачей, поскольку многие агенты теряют свою силу в процессе масштабирования. Решение этой проблемы требует значительных финансовых ресурсов и технических знаний. Тем не менее, массовое производство может и не понадобиться для атак, которые могут распространяться с помощью размножающегося патогена. Вспомните инфицированного пассажира авиакомпании, только теперь представьте себе "армию" из сотен таких "био-зомби" - "мертвых террористов, идущих пешком" - на борту самолетов, в метро и автобусных линиях.
Для эффективного применения биооружие должно быть готово к использованию, оставаться стабильным до момента применения и быть применено надлежащим образом. Это означает, что оно должно сохранять свою силу при замораживании и хранении. При крупномасштабных атаках обычно используется аэрозольное распыление, с помощью спрея или взрыва. Частицы агента должны быть разбросаны в нужных размерах, чтобы облегчить вдыхание и оставаться во взвешенном состоянии в воздухе достаточно долго для поглощения целевым населением. Наконец, частицы биооружия должны оставаться эффективными в опасных условиях окружающей среды, таких как ультрафиолетовый солнечный свет и экстремальные температуры.
Достижения в области нанотехнологий могут повысить стабильность и доставку биооружия. Наноматериалы все чаще используются для покрытий медицинских приборов, диагностических контрастных веществ, чувствительных компонентов в наноразмерной диагностике и усовершенствованной доставки лекарств. Они могут быть использованы для создания микрокапсул или нанокапсул биооружия для обеспечения защиты, тем самым улучшая его стабильность и повышая эффективность доставки. Что касается последнего, "нанотехнологии" могут помочь патогену проникнуть через кожу и бронхиолы в легких, улучшив его аэрозольные свойства. Существуют, однако, и менее изощренные способы преодоления этих барьеров, по крайней мере, частичного. Например, заразный агент можно распространить в небольших количествах во многих точках и позволить ему распространяться естественным путем, хотя и более медленно. Опять же, подумайте о "биозомби" - самоубийцах, "атакующих" через системы общественного транспорта.
Благодаря достижениям в области редактирования генов, биооружие теоретически может быть применено против конкретной цели или группы целей. До сих пор цель, как правило, определялась географическим положением жертвы, однако быстро растущее создание медицинских и геномных данных может позволить осуществлять "точное" прицеливание, аналогичное точной кинетической войне. Сегодня люди могут предоставлять свой генетический материал для общего пользования, для поддержки исследований по лечению таких заболеваний, как рак, или для частного использования, как, например, когда люди отправляют мазки со щек таким компаниям, как 23andMe, чтобы получить информацию о своей родословной. В настоящее время только около 6 процентов американцев утверждают, что у них есть секвенирование генома. Но стоимость секвенирования генома снижается, и, вероятно, больше людей, чем когда-либо, будут иметь доступ к своей геномной информации. Также представляется вероятным, что некоторые авторитарные режимы будут принуждать свой народ предоставлять эту информацию. А для террористических групп, стремящихся нацелиться на конкретного человека, получить его геном может быть так же просто, как взять кофейную чашку, которой пользовался его объект, и провести секвенирование ДНК.
"Точная медицина" уже использует эти данные. Биотехнологический бизнес стремительно развивается. Доходы от трех основных секторов - сельского хозяйства, лекарств и промышленности - выросли с примерно 100 миллиардов долларов в 2005 году до почти 400 миллиардов долларов десять лет спустя, а по некоторым оценкам, к 2025 году объем биотехнологического рынка превысит 700 миллиардов долларов.
Синтетическая биология использует концепции и подходы, схожие с инженерными дисциплинами, такие как стандартизированные компоненты (например, хорошо описанные функции, закодированные в ДНК); программное обеспечение и компьютерное моделирование для проектирования биологических систем из этих компонентов; и создание прототипов на основе этих проектов. Синтетические биологи используют этот подход в циклах "проектирование-строительство-тестирование" для ускорения прогресса. Сегодня низкая стоимость и растущая доступность технологий, используемых для проектирования и создания новых конструкций ДНК для тестирования, стимулируют приступать к работе без гипотезы о том, как будет работать конструкция. Проще говоря, стало проще и дешевле «делать, чем думать».
Биотехнологическая промышленность разрабатывает химические вещества, созданные генетически измененными микроорганизмами, для производства таких продуктов, как пластмассы, пищевые добавки, ароматизаторы и биотопливо. В Лондоне, в ДНК-литейном цехе, роботизированные руки двигают небольшие пластиковые посудины, каждая из которых содержит до 1 536 мельчайших лунок, в каждой из которых находится крошечное количество жидкости и несколько нитей ДНК. Каждый день до полудня в литейном цехе смешивается 150 000 образцов ДНК. Фрагменты генетического кода используются для создания набора генов, которые могут объединяться для производства ферментов, преобразующих один тип химических веществ в другой. Гены собираются в круглые молекулы ДНК, называемые "плазмидами". Смесь переносится в машину, которая увеличивает количество плазмид с помощью процесса, называемого "полимеразной цепной реакцией". Затем плазмиды вводятся в живые клетки, бактериальные или дрожжевые. Клетки инкубируются, и результат тестируется, чтобы определить, оказалась ли полезной какая-либо из генетических конструкций.
Ряд компаний, занимающихся разработкой программного обеспечения
