Визначення генотипу конкретної людини також може допомогти в профілактиці полігенних захворювань (діабету ІІ типу, раку чи хвороб Альцгеймера й Паркінсона), які зумовлені наявністю специфічних алелей у генотипах. Лікарі й лікарки, знаючи з генотипу можливість їх розвитку, рекомендуватимуть пацієнтові чи пацієнтці змінити спосіб життя й частіше проходити обстеження, щоб діагностувати хворобу на початкових стадіях, якщо та з'явиться.

Нові технології дозволять контролювати, змінювати, виправляти параметри нашого тіла

Важливу роль у профілактиці відіграватимуть мініатюрні біосенсори-імплантати (рис. 47.2), які вживлятимуть під шкіру й забезпечуватимуть постійний контроль параметрів тіла людини. При цьому отримані дані можуть надсилатися не лише людині-носієві імплантату, але й до системи охорони здоров'я, що підвищить якість діагностики й швидкість реагування на зміни в тілі.

Досягнення регенеративної медицини — створення тканини й органів із стовбурових клітин та їх безпечна трансплантація — дозволять вирішити проблеми порушення роботи систем організму із віком, їхнє оновлення й омолодження.

Генна терапія вже в найближчому майбутньому стане звичною медичною процедурою, що лікуватиме спадкові порушення та хвороби. Питання ж покращення людського генофонду лишається відкритим, хоча робота в цьому напрямі також буде рухатися: наприклад, люди «вакцинуватимуться» ще до народження (шляхом уведення генів антитіл до відомих антигенів) чи виправлятимуться гени, що є причиною розвитку хвороби. Але етичні проблеми таких модифікацій іще далекі від вирішення.

Зрештою, розвиток науки про старіння, накопичення знань про цей процес і технологій його сповільнення може значно збільшити тривалість життя людини, і, гіпотетично, зробити в далекому майбутньому людей безсмертними.

Рис. 47.2. Мініатюрні біосенсори-імплантати для визначення рівня кисню (А) і вмісту глюкози, молочної кислоти, АТФ і тропоніну в крові (Б)

Біологічні технології повинні сприяти вирішенню глобальних екологічних проблем

Підвищення якості медичного обслуговування має й зворотній бік — менша смертність підвищить темп зростання чисельності людства. А це сприятиме посиленню глобальних екологічних проблем. Тому іншим завданням біології в майбутньому стане максимальне підвищення ефективності виробничих процесів зі зменшенням їх негативного впливу на довкілля.

Перша проблема, яка постане, — забезпечення їжею. Передусім її вирішенню може зарадити штучний фотосинтез. Уже розроблено системи, які здійснюють розщеплення води на водень і кисень більш ефективно, ніж фотосистеми хлоропластів (рис. 47.3, А). Але отриманий водень — це паливо, а не їжа. Тому наразі триває створення пристроїв, що зможуть використовувати електрони, «відірвані» за рахунок енергії світла від Гідрогену для відновлення Карбону вуглекислого газу й утворення органічних сполук (рис. 47.3, Б).

Іншими перспективними підходами до вирішення проблеми харчування мільярдів людей є вертикальне фермерство та водне «сільське господарство» (використання аквакультур) (рис. 47.4). Перший із підходів дозволяє за рахунок вирощування рослин без ґрунту в поживних розчинах1 розмістити окремі організми не поряд, а одне над одним. Це дає змогу значно зекономити площу, потрібну для отримання врожаю, а значить, не руйнувати нові природні екосистеми. Використання води замість ґрунту як поживного середовища вигідне тим, що 2/3 поверхні Землі вкрито нею. Нині в аквакультурі вирощують здебільшого молюсків, раків і риб, але в майбутньому основну увагу буде зосереджено на вирощуванні водоростей, оскільки це вигідніше.

Рис. 47.3. Штучний фотосинтез

A. Фотохімічна система, що розщеплює воду на водень (біла пластинка), і кисень (червона пластинка) під дією світла. Б. Схема приладу для штучного фотосинтезу.

1 Такий спосіб рослинництва отримав назву гідропоніка.