для синтетической биологии, полагаются на программы машинного обучения для выявления перспективных изменений в геноме, который рассматривается для модификации. Причина проста: эти компании используют огромное количество синтезированной ДНК. Например, Джейсон Келли, генеральный директор компании Ginkgo Bioworks, которая сама себя называет "компанией по производству организмов". За пять лет, проведенных Келли в Массачусетском технологическом институте в начале 2000-х годов, по его оценкам, он заказал около 50 000 оснований коммерчески синтезированной ДНК. Сегодня его фирма заказывает синтетические последовательности ДНК в 50 000 раз чаще, используя их для изменения геномов тысяч организмов каждый день. Операции такого масштаба требуют, чтобы эксперименты разрабатывались и управлялись с помощью программного обеспечения. Несколько лет назад компания Ginkgo достигла "точки пересечения", когда ее автоматизированные литейные цеха были столь же продуктивны, как и люди-исследователи. Сегодня, по оценкам Келли, автоматизированный подход в десять раз продуктивнее, чем человеческие исследователи Ginkgo. Автоматизация также повысила сложность экспериментов.
Связывание геномных данных человека с другими данными о здоровье становится излюбленной исследовательской моделью фармацевтической промышленности. Этому способствуют наборы данных, полученные в результате анализа больших данных и машинного обучения, которое позволяет искусственному интеллекту выявлять закономерности и выводы, которые могут ускользнуть от внимания исследователей. Эти данные могут оказаться полезными для людей, стремящихся проводить дискриминационные атаки против отдельных лиц или групп, обладающих определенными характеристиками (например, этнических групп). Генетическое разнообразие США как "нации иммигрантов" может сделать американское население относительно устойчивым к атакам по этническому признаку. Страны, лишенные такого разнообразия - на ум приходит Япония - могут быть особенно уязвимы для таких атак.
До сих пор страх атакующего перед "обратной реакцией" - возможностью того, что биологическая атака может развиваться непредвиденными и нежелательными путями - служил сдерживающим фактором. Патоген, занесенный в популяцию противника, может в конечном итоге распространиться обратно в общество нападающей стороны. Испанский грипп" 1918-19 годов и, совсем недавно, COVID-19 показывают, как быстро может распространяться болезнь, особенно в эпоху, когда большое количество людей ежедневно путешествует в отдаленные точки земного шара. Последствия этих событий для сдерживания потенциально глубоки.
Возможно, ситуация изменится. Способность CRISPR к "точному" редактированию генов может значительно уменьшить или даже полностью устранить страх обратного удара. Если удастся создать биооружие, которое будет угрожать только тем людям, которые обладают определенными генетическими характеристиками, это позволит вести "точную" биологическую войну. Однако это вряд ли можно гарантировать. Одна из проблем с созданием вирусов и бактерий заключается в том, что они имеют тенденцию эволюционировать с течением времени. Таким образом, существует риск, что "точные" патогены могут стать менее точными в своем воздействии и, эволюционируя, нанести нежелательный "побочный ущерб" нецелевым группам и даже вызвать ответный удар.
В целом, синтетическая биология обладает огромным потенциалом для кардинального улучшения условий жизни человека. Однако, говоря словами Уинстона Черчилля, если человечество не справится с опасностями, которые таят в себе достижения бионаук, то оно рискует «погрузиться в пучину нового темного века, более зловещего и, возможно, более затяжного благодаря свету извращенной науки».
Гиперзвук: "Быстрее скоростной пули"
Тенденция к увеличению скорости и дальности стрельбы, как в системах вооружения, так и в боеприпасах, является безошибочной. С древности военные стремились получить преимущество в дальности перед своими противниками по той простой причине, что это позволяет им наносить удары, не получая их в ответ. Как описано в Главе 3, появление комплексов противодействия доступу/захвату территории, вероятно, потребует от соперничающих вооруженных сил усиления опоры, по крайней мере, на начальном этапе, на дальние разведывательные и ударные силы, чтобы компенсировать растущий риск для своих передовых сил со стороны более многочисленных ближних разведывательных и ударных сил противника. Однако действия с дальних дистанций увеличивают потребность в скорости по двум причинам. Во-первых, чем быстрее атакующий может пройти через сильно защищенный район, тем меньше времени у оборонительных сил на его идентификацию, отслеживание и поражение. Во-вторых, при прочих равных условиях, чем больше расстояние между местом базирования ударных сил и целью, тем больше у обороняющейся стороны будет времени на то, чтобы спрятаться или иным образом укрепить свою оборону до прибытия нападающего. Повышение скорострельности оружия позволяет вернуть часть времени, потерянного из-за увеличения дистанции поражения.
В кинетической войне лучшим сочетанием скорости и дальности является баллистическая ракета, которую по-прежнему трудно перехватить, несмотря на огромные ресурсы, которые передовые вооруженные силы выделили (и выделяют) на противоракетную оборону. Продолжающийся прогресс в области гиперзвукового оружия, или "гиперзвука", может привести к тому, что военные будут вооружены новыми типами высокоскоростных ракет, способных поражать на большой дальности. Потенциал гиперзвука, способный существенно изменить военный баланс, заставляет ведущие военные силы мира, в частности Китай, Россию и США, стремиться к разработке этого оружия.
Скорость гиперзвуковых аппаратов в пять раз превышает скорость звука (5 Махов), что составляет примерно 6 200 километров (или 3 600 миль) в час на уровне моря . Помимо баллистических ракет, только несколько других искусственных аппаратов, таких как космический корабль X-37B, способны достигать гиперзвуковых скоростей, а американский ракетоплан X-15 - единственный пилотируемый самолет, которому это удалось.
Работа над гиперзвуковыми системами ведется в двух основных формах. Одна включает в себя "скремджет", "безвентиляторный" двигатель, который использует ударные волны, генерируемые его скоростью, для сжатия входящего воздуха и его воспламенения, чтобы разогнать транспортное средство, такое как крылатая ракета, до гиперзвуковых скоростей. Гиперзвуковые крылатые ракеты (ГКР) используют твердотопливную ракету-носитель для разгона до скорости не менее 4 Маха. Когда ракета приближается к гиперзвуковой скорости или достигает ее, ускоритель ракеты отпадает, и зажигается скремджет. Скремджет включает три компонента: входное отверстие, всасывающее воздух, окружающий ракету, горелку для сжигания топлива в сочетании с этим воздухом и сопло для выпуска воздуха под давлением для поддержания гиперзвуковой скорости ракеты. В отличие от традиционных реактивных двигателей, реактивные двигатели scramjet не имеют движущихся частей или механизмов для направления и сжигания воздуха, что делает их высокоэффективными при движении планера на высоких скоростях.
Второй подход основан на использовании ракетного аппарата "boost-glide" (BGV), использующего многоступенчатые ракетные двигатели для вывода аппарата в верхние слои атмосферы на высоту около двадцати пяти миль или около того, после чего он сбрасывается. Начальная скорость и большая высота позволяют аппарату поддерживать гиперзвуковую скорость без внутренней энергии, а трение, возникающее при прохождении через нижние слои атмосферы, может замедлить оружие настолько, что позволит точно навести его на цель. Этот подход реализуется DARPA с помощью оружия, известного как Tactical Boost Glide.
Последствия
Необычные траектории гиперзвуковых ракет позволяют им приближаться к цели на высоте от двенадцати до пятидесяти миль, что ниже высоты, на которой обычно работают перехватчики баллистических
