Datorprogrammering och gensyntes verkar ha lite gemensamt. Men enligt University of Cincinnati professor Andrew Steckl, en eminent forskare i Ohio, gör språng framåt i teknologin i det förstnämnda honom optimistisk att storskalig gentillverkning är möjlig.

Steckl och hans elev, Joseph Riolo, använde historien om mikrochipsutveckling och storskaliga datorprogramvaruplattformar som en prediktiv modell för att förstå ett annat komplext system, syntetisk biologi. Steckl sa att projektet var inspirerat av kommentarer från en annan student i hans grupp, Eliot Gomez.

"Ingen analogi är perfekt. DNA uppfyller inte vissa definitioner av digital kod," sa Riolo, "men det finns många sätt att jämföra genomet och mjukvarukoden."

Deras analys publicerades i tidskriften Scientific Reports.

Enligt UC-studien har syntetisk biologi potentialen att bli "nästa epokala tekniska mänskliga framsteg efter mikroelektronik och internet." Dess applikationer är gränslösa, från att skapa nya biobränslen till att utveckla nya medicinska behandlingar.

Forskare vid J. Craig Venter Institute skapade den första syntetiska organismen 2010 när de transplanterade ett artificiellt genom av Mycoplasma mycoides till en annan bakteriecell. Detta relativt enkla artificiella genom tog 15 år att utveckla till en kostnad av mer än 40 miljoner dollar.

Men genom att använda datorchiputveckling som en vägledning, sa Steckl att vi kan dra slutsatsen att hastigheten och kostnaderna för att producera liknande syntetiska livslängder kan följa en liknande bana som prestanda och kostnad för elektronik över tiden.

Artikeln belyser jämförelsen och likheterna mellan biologiska och digitala kodningsspråk vad gäller alfabet, ord och meningar. Men författarna understryker att DNA-kodning – kombinationerna av adenin, guanin, tymin och cytosin som utgör ett genom – bara berättar en del av den komplexa historien om gener och utelämnar saker som epigenetik.

"För det andra kan funktionaliteten hos bioorganismer beskrivas som nedifrån och upp, distribuerad, självreplikerande och icke-deterministisk; medan datorsystems design och funktionalitet är top-down, koncentrerad, inte (ännu) självreplikerande och deterministisk." sa studien.

"Det finns alla typer av förbehåll, men vi behöver en nollordningsjämförelse för att börja på den här vägen", säger Steckl, en framstående forskningsprofessor som har gemensamma utnämningar inom elektroteknik, biomedicinsk teknik och materialteknik vid UC:s College of Engineering and Applied Vetenskap.

"Kan vi jämföra komplexiteten i att programmera ett stridsflygplan eller Mars-rover med komplexiteten i samband med att skapa ett genom av en bakterie?" frågade Steckl. "Är de av samma ordning eller är de betydligt mer komplicerade?

"Antingen är biologiska organismer mycket mer komplicerade och representerar den mest komplicerade "programmeringen" som någonsin har gjorts - så det finns inget sätt att duplicera det på konstgjord väg - eller så kanske de är av samma ordning som att skapa kodningen för en F-35 stridsflygplan eller en lyxbil, så det kanske är möjligt."

Moores lag är en prediktiv modell för utvecklingen av datorchips. Uppkallad efter datavetaren Gordon Moore, medgrundare av Intel, antyder det att framsteg inom teknik möjliggör exponentiell tillväxt av transistorer på ett enda datorchip.

Och 55 år sedan Moore utarbetade sin teori, ser vi fortfarande att den fungerar i tredimensionella mikrochips, även om framstegen ger mindre fördelar i prestanda och effektminskning än tidigare språng framåt.

Sedan 2010, enligt studien, har priset för att redigera gener och syntetisera genomer ungefär halverats vartannat år på ungefär som Moores lag antyder.

"Detta skulle innebära att syntetisering av ett artificiellt mänskligt genom skulle kunna kosta cirka 1 miljon dollar och enklare applikationer som en anpassad bakterie skulle kunna syntetiseras för så lite som $4 000," sa författarna i studien.

"Denna kombination av överkomlig komplexitet och måttlig kostnad motiverar den akademiska entusiasmen för syntetisk biologi och kommer att fortsätta att inspirera intresset för livets regler", avslutade studien.

På samma sätt sa Steckl att bioteknik kan bli en integrerad del av praktiskt taget alla branscher och vetenskaper på ungefär samma sätt som datavetenskap utvecklades från en nischdisciplin till en kritisk komponent i nästan varje vetenskap.

"Jag ser ett samband mellan hur datoranvändning har utvecklats som en disciplin. Nu ser du tung datoranvändning i varje vetenskapsdisciplin," sa Steckl. "Jag ser något liknande hända i världen av biologi och bioteknik. Biologi finns överallt. Det ska bli intressant att se hur dessa saker utvecklas."

Både Steckl och Riolo är överens om att förmågan att skapa konstgjort liv inte nödvändigtvis bär bördan eller moralisk auktoritet för att göra det.

"Det är inte något att ta lätt på," sa Steckl. "Det är inte så enkelt som vi borde göra det eftersom vi kan göra det. Man bör också överväga de filosofiska eller till och med religiösa implikationerna."