بهداشت روان، دانشگاه‌ها، مهندسی زیستی
بهداشت روان
دانیل آر.وینبرگر (Daniel R. Weinberger)
یافتن ژن های خاصی برای بیماری روانی اکنون خیالی و موهوم به نظر می رسد. تلاش واقعی تر برای ده سال آینده بررسی ژن ها است که اعمال مغز ی و سلولی را کد گذاری می کنند که واکنش ما به عوامل محیطی را بر عهده دارند و همه آنها به شیوه ی خاصی در افراد در معرض خطر گرد هم می آیند. صدها ژن می توانند در بالا بردن آسیب پذیری موثر باشند و چنین نقصانی بر رشد مغز و عملکرد آن که از هر تشخیص روانی خاص مستقل است، تاثیر بگذارد. راه مستقیمی به سوی بیماری های روانی وجود ندارد ، بلکه شبکه ای بسیار متنوع از مسیرهای در حال رشد منجر به چنین بیماری هایی می شوند.
این رویکرد به تشخیص و درمان بر اساس درک صحیح از زمینه ی زیست شناسی، به جای تفسیر علائم منجر می شود. تحقیقات روانی به سوی تحقق رویای زیگموند فروید از روانشناسی زیستی پیش می رود، که به اندیشه های قدیمی با روش های اجرایی نو نیاز است.
دانشگاه‌ها
جان ال. هنسی (John L. Hennessy)
رئیس دانشگاه استنفورد
دنیا با چالش های روزافزون پیچیده ای از قبیل حفظ محیط زیست در با وجود 9 تا 10 میلیارد نفر، کاهش فقر، افزایش صلح و امنیت، و بهبود سلامت انسانها هم در کشور های توسعه یافته و هم در کشور های درحال توسعه، روبروست. دانشگاه ها باید نقش مهمی در یافتن راه حل برای این مشکلات و نیز در آموزش نسل بعدی از رهبران برای مقابله با این چالش ها داشته باشد.
احتمالا بزرگترین تهدید برای دانشگاه های پژوهشی ما در طول ده سال آینده مواجه با چالش های مالی دولت ها خواهد بود. در ایالات متحده ، برای مثال ، کسری بودجه موجب خواهد شد که بسیاری از ایالت ها به کاهش بودجه خود برای دانشگاه های دولتی روی آورند و در سطح فدرال ، احتمال توقف رشد و یا کاهش بودجه برای برنامه های پژوهشی وجود دارد.
برای پرداختن به این چالش های مالی و معنوی ، دانشگاه ها باید نحوه ی نگاه خود به پژوهش و رسالت آموزشی شان تغییر جهت دهند. مقیاس و پیچیدگی های مشکلات جهانی امروز نیازمند همکاری بیشتر و رویکرد چند رشته ای است.
به طور سنتی ،ساختار دانشگاه ها از رشته ها و دانشکده ها تشکیل شده اند.این ساختار در پروژه های حمایت مالی سازمانهائی که بر روی تحقیقات سرمایه گذاری می کنند نیز معمولا منعکس می شود.. عامل صلبی که می تواند مانعی برای نوآوری ، و نیاز به آموزش دانش جویان را برای همکاری بیشتر محیط کاری باشد.
بنابراین ، دانشگاه ها و آژانس های تامین بودجه لازم باید تشویق به کار در زمینه های بین رشته ای شوند. به عنوان مثال ، از طریق مراکز دانشگاهی که بر زمینه های وسیع و نه شاخه های باریک تخصصی پایه گذاری شده اند. این کار باید بدون رها کردن رشته های سنتی و نقش آنها در حصول اطمینان، انجام شود.
با افزایش فشارهای مالی ، موسسات ممکن است مجبور به اتخاذ تصمیم های دشوار شوند. اولویت دادن مناطقی که در آنها قدرت کافی و یا دانش آموز علاقه مند وجود دارد و همکاری با موسساتی که توانایی بیشتری در زمینه های دیگر دارند. پشتیبانی مداوم از تلاش های نوپای میان رشته ای در شرایط سخت مالی نیازمند پیگیری های مستمر است.
دانشگاه ها دو مسئولیت مهم برعهده دارند : پیشبرد مرزهای دانش و آموزش دانشجویان. از طریق این نقش دوگانه، توانایی بالقوه ی مشارکت برای شکل دادن آینده را داریم.. چالش دهه بعدی بالفعل در آوردن این توانایی بالقوه است.
مهندسي زيستي
جرج چرچ (George Church)
استاد ژنتیک، مدرسه پزشکی هاروارد
در دهه گذشته ، هزینه خواندن و نوشتن دی ان ای (DNA) یک میلیون برابر کاهش یافته است، بطوریکه حتی قانون مور در مورد افزایش نمایی قدرت رایانه را نیز پشت سر گذاشته است. چالش دهه آینده محاسبات و مهندسی مولکولی برای یکپارچه کردن سیستم های پیچیده خواهد بود. توسعه استانداردهای مهندسی اجزاء بیولوژیکی مانند چگونگی اتصال اجزاء مختلف دی ان ای (DNA) به یکدیگر با طراحی با کمک کامپیوتر در سطح انتزاعی از مقیاس های اتمی تا مقیاس های جمعیت مجاز خواهد ساخت. زیست شناسان دسترسی به ابزارهای خواهند داشت که به آنها امکان مرتب کردن اتم ها را به ترتیبی می دهد که برای مثال فعل و انفعالات شیمیای را بهینه کند، یا ترتیب جمعیت های ارگانیسم ها در ساخت یک ماده شیمیایی را تغییر دهد.
کاربرد آشکار آن در ساخت و تحویل داروهای موثرتر خواهد بود. با این وجود ، این درمان ها ممکن است با انواع هوشمندتری ، مانند واکسن خوراکی و سلولهای بنیادی شخصی یا باکتری 'قابل برنامه ریزی' (که از حسگرها ، منطق و برداشت از محرک های طبیعی و تکامل آزمایشگاه بهره می برند) جایگزین شوند که می توانند ، به عنوان مثال ، وجود تومور در نزدیکی خود را تشخیص دهند، یا حمله به سلول های سرطانی یا مواد سمی منتشر شده در بدن را هماهنگ کنند. یکی دیگر از کاربرد های آن در تولید مواد شیمیایی ، سوخت های زیستی و مواد غذایی است، برای مثال ، توسعه محصولات کشاورزی مقاوم در برابر انگل و یا موجودات فتوسنتزی که می توانند حجم خود را تنها در سه ساعت دو برابر کنند.
مهندسی زیستی در حال حاضر تاثیراتی فراتر از حوزه خود دارد ، و تا سال 2020 این تاثیرات افزایش چشمگیری خواهد داشت. فن آوری های بی شماری ممکن خواهد شد، مانند ابزارهای حافظه نانو که توانایی یک باکتری خاص را برای رهگیری میدان مغناطیسی زمین با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی تحت کنترل در می‌آورند و با رسیدن تراشه‌های الکترونیکی به مرزهای تولید سنتی، آنها با مدارهای بسیار دقیق (در مقیاس اتمی) و بدون خطای زیستی جایگزین می‌شوند. «چاپگرهای زیستی» سه‌بعدی می‌توانند تولید تقریبا هر محصول صنعتی را خیلی ارزان‌تر کنند. چالش اصلی، مقابله با بسیاری از عوارض غیر مترقبه ی مهندسی زیستی (عوارض زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی) و محفاظت در برابر آنها خواهد بود.