Genom att använda svenskttra.se accepterar du vår användning av kakor.

Nästa stora teknologiska språng är biologiskt

Programmerade mikroorganismer och levande konstruktioner. Nästa stora teknologiska språng är biologiskt.

FÖRESTÄLL DIG ATT kunna bygga ett hus av ett material som alstrar energi från solen, som läker sig självt, som anpassar sig efter sin omgivning, som är antibakteriellt och luftrenande, och som fångar in koldioxid från atmosfären.

Du håller redan det materialet i din hand. Cellulosan i en tidningssida skapas genom en biologisk process som innehåller allt det ovanstående, och lite till. Men innan tidningen hamnade i din hand så avbröts den biologiska processen. Tänk om de biologiska systemen, istället för att avbrytas, skulle kunna tämjas? Det är en del av drömmen i vad som beskrivs som nästa stora teknologiska revolution: att låta ingenjörskonst på cell- och nanonivå smälta samman till en syntetisk biologi, som tjänar oss.

En sådan teknologi, spekuleras det, kommer inte bara att utgöra morgondagens datorer och läkekonst, utan bygga upp hela vår tillvaro.

– Biosyntes kommer troligen att bli den viktigaste förändringen av vår kultur under det tredje millenniet.

Det menar arkitekten, medicinaren och forskaren Rachel Armstrong, som arbetar med att främja utvecklingen av levande arkitektur. Hon fortsätter:

– Syntetisk biologi har potentialen att utrusta oss med en ny uppsättning verktyg och produktionsmetoder, helt skilda från de som har karaktäriserat vår moderna tid.

Idén kan tyckas främmande. Men för den som är bekant med trä, kan den biologiska råvaran bli en genväg för tanken. Ur träden har vi sågat brädor och plank, men också utvunnit tjära, papper, gummi och barkfibrer, skördat frukt och nötter. Träets sammansättning och egenskaper har förändrats och förfinats för att passa vår tillvaro och våra önskemål. Förespråkare av biosyntes argumenterar för att den bara är nästa logiska steg i samma riktning.

MED TILLGÄNGLIG TEKNIK kan vi redan idag »designa« biologiska system på cell- eller bakterienivå. Det behöver inte betyda att genomslagskraften är i mikroskopisk storleksordning. En grupp Cambridge-studenter vann härom året en internationell tävling för genteknik med förslaget att ersätta gatlyktor med självlysande träd. Detta genom att introducera en bioluminiscens-gen från bakterier i deras dna. Det inspirerade i sin tur projektet Glowing Plant som drev vidare idén genom en framgångsrik kickstarter-kampanj. Redan under 2014 väntas de gå från fungerande prototyper till produktion av lysande krukväxter i kommersiell skala.

Vi närmar oss alltså arkitektur av levande materia. Det kan vara dags att fråga: ska vi låta biologiskt programmerade svärmar av encelliga organismer bygga våra städer? Det behöver inte vara så science fiction-artat som det först kan verka – encelliga organismer bakar ju redan vårt bröd. Faktum är att jäst, som är en form av encelliga svampar, räknas som den äldsta kända formen av bioteknik. Och med brödliknande recept har innovationsprojekt som iWood, Ecovative och Mycotecture utvecklat såväl komponenter till experimentella konstinstallationer som marknadsanpassade isoler- och byggskivor. För att skapa dessa byggkomponenter blandas sågspån med vatten och jästsvampar, som omvandlar cellulosan till biopolymerer. Som frigolit, fast organiskt.

– I likhet med gips eller cement, kan svampar som får växa i gjutformar ge nästan vilken form som helst, hävdar Phil Ross som ligger bakom Mycotecture.

Det betyder än så länge isoleringsskivor, förpackningar och byggblock. Men i princip kan samma tekniker användas till att gjuta hela konstruktioner.

ARKITEKTERNA PÅ NEW YORK-BASERADE Terreform one har sådana ambitioner och har kommit så långt att de gjort prototyper. Kontoret leds av Maria Aiolova och Mitchell Joachim, som bedriver designprojekten som samarbete mellan arkitekter och experimentella biologer. Tillsammans frågar de sig:

– Vad kan syntetisk biologi göra för design, och vice versa?

Syftet med att odla byggmaterial är, enligt dem, att förändra hur folk ser på både fabrikation och på genteknologi.

Många egenskaper som materialforskningen försöker att ta fram finns redan i levande organismer. Träd är ett utmärkt exempel. Så varför låter vi dem inte fortsätta leva? På sina ställen har vi redan gjort det, i hundratals år. Till exempel är området runt staden Cherrapunji i Indien berömt för sina broar, konstruerade av levande luftrötter från det tropiska trädet Ficus Elastica – samma art som den vanliga krukväxten fönsterfikus. Rötterna vävs till en hängbro, som efter fem till tio år kan bära en vikt på upp till femtio personer och nå en spännvidd på upp till trettio meter.

I den tyska forskargruppen Baubotanik vid universitetet i Stuttgart har samma metod systematiserats och förfinats. De skapar sammanflätade fackverk av snabbväxande vitpil, Salix Alba, som liknar vanlig energiskog. Konstruktionen hålls på plats med byggnadsställningar tills den blir självbärande och ställningarna tas bort, förklarar de.

– Medan de växer anpassar trädet sin egen form och inre struktur efter förutsättningar i omgivningen, efter böjkrafter och mekaniskt tryck.
Baubotanik grundades av professor Gerd de Bruyn och verksamheten bedrivs av en grupp med expertis i såväl botanik och konstruktion som stadsplanering, landskapsarkitektur och arkitekturteori. Med röntgenbilder och belastningstester analyserar de hur knutpunkter mellan stammarna, och mellan stammar och stålfästen, beter sig samt hur hållfastheten kan beräknas. Målet med forskningen är tydligt:

– Det är att konstruera levande byggnader i samma storlek som fullvuxna träd.

TRÄ- OCH SKOGSINDUSTRIN ÄR REDAN i biologibranschen, och kan komma att bli en portal för det biosyntetiska byggandet. Att genmodifierad träråvara redan finns på marknaden gör också att medvetenheten om såväl möjligheter som fallgropar redan borde vara närvarande. Om inte så är det kanske dags för den etiska debatten att vakna till? Frågan är: hur långt är vi beredda att gå?

Rachel Armstrong, förkämpen för en biosyntetisk och levande arkitektur, verkar frustrerad över trögheten i rådande praxis:

– Byggnader är fortfarande mest dumma, inaktiva klumpar av materia som fungerar som ekologiska hinder. Med tillförsel av energi, gödsel, underhåll och dyra investeringar skapas »gröna« tak och väggar för att ge illusionen av mogna och självförsörjande urbana ekosystem.

Men som riktning för arkitekturen är det en återvändsgränd, menar hon och påpekar att det som idag fortfarande är världens vanligaste byggnadsteknik, betong, i princip knappt har förändrats på tusen år.

– Dagens inställning till produktionen av arkitektur är uråldrig. Men den teknologi som potentiellt skulle kunna revolutionera konstruktionen av byggnader är ännu äldre. Denna teknologi är livet.

Text Björn Ehrlemark

Läs de senaste artiklarna