გენეტიკური პროგრამირება: შესაძლებლობები, მაგალითები

Სარჩევი:

გენეტიკური პროგრამირება: შესაძლებლობები, მაგალითები
გენეტიკური პროგრამირება: შესაძლებლობები, მაგალითები
Anonim

2017 წლის ოქტომბერში სოჭში გამართულ მსოფლიო ახალგაზრდულ ფესტივალზე, რუსეთის პრეზიდენტმა ვლადიმერ პუტინმა განაცვიფრა დამსწრეები თავისი განცხადებით და სიახლოვით შექმნას პიროვნება მოცემული მახასიათებლებით. გენეტიკური პროგრამირება და გენეტიკური ალგორითმები, როგორც ბიოტექნოლოგიის ინსტრუმენტი, შედიან განვითარების ეგზისტენციალურ გზაზე. მომავალი უკვე მოვიდა და ამის მაგალითები ბევრია. მსოფლიო შევა ადამიანის გენეტიკური პროგრამირების ეპოქაში ჩვენი სიცოცხლის განმავლობაში. ჯანმრთელობისა და გენიოსის ჩანერგილი გენები, მემკვიდრეობით დაავადებებზე გამარჯვება და ადამიანის ზოგადი განახლება აღარ არის სამეცნიერო ფანტასტიკის ილუზიები. ეს არის გენეტიკური პროგრამირების პრაქტიკული ტექნოლოგიები.

გენეტიკური პროგრამირება
გენეტიკური პროგრამირება

გატეხილია ბარიერები

ადრე დოგმა იყო, რომ შეუძლებელი იყო მემკვიდრეობითი ინფორმაციის გადაწერა დნმ-ზე. მაგრამ ახლა ყველაფერი შეიცვალა. ნობელის პრემია 2006 წელსმიიღეს მოლეკულურმა ბიოლოგებმა E. Fire-მა და K. Mellow-მა მექანიზმის აღმოჩენისთვის, რომელიც საშუალებას გაძლევთ ჩართოთ ნებისმიერი გენის ფუნქციონირება ადამიანის გენომში - რნმ ჩარევა. ეს არის უკვე არსებული გენების ნაკრების შეცვლის მექანიზმები. მაგრამ ბუნებამ თავად მოგვცა ზემოქმედების სხვა მექანიზმი ჩვენს გენთა ნაკრებზე. ეს არის ვირუსები - უნიკალური ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ მასპინძელი უჯრედის ინფორმაციის გადაწერა. სწორედ მათ შეუძლიათ, საპირისპირო ტრანსკრიპციით, უჯრედში არსებული დნმ-ში რაღაც ახალი შეიყვანონ. და უკვე შეცვლილი დნმ მრავლდება მასპინძელ უჯრედებთან ერთად. ვირუსული ბიოტექნოლოგია არის ადამიანის გენეტიკური პროგრამირების განვითარების ერთ-ერთი გზა მოცემული მახასიათებლების მიხედვით.

პირველი ნაბიჯი უკვე გადაიდგა

დღეს გენეტიკური პროგრამირების მაგალითია დოპინგი სპორტსმენებისთვის, რაზეც მთელმა პროფესიონალურმა სპორტმა დაიწყო საუბარი. გენეტიკური დოპი, რეპოქსიგენი, არის დნმ-ის კომპლექსი, რომელიც კოდირებს თირკმელების მიერ წარმოქმნილ პროტეინს, ერითროპოეტინს. პრეპარატი ასევე შეიცავს ვექტორულ ვირუსზე დაფუძნებული უჯრედებისთვის ინფორმაციის მიწოდების სისტემას. ეს ცილა პასუხისმგებელია სისხლის წითელი უჯრედების წარმოქმნის სტიმულირებაზე. კავშირი პირდაპირია – მეტი სისხლის წითელი უჯრედი, მეტი ჟანგბადი ქსოვილებში, უკეთესი შედეგი. ჯერჯერობით ეს ფარმაკოლოგიური აღმოჩენა მხოლოდ დახურული ლაბორატორიების პროდუქტია, მაგრამ ძალიან ახლოსაა დღე, როცა გენეტიკური პროგრამირება და მოდიფიკაცია კომერციულ პროდუქტად გადაიქცევა.

ადამიანის გენეტიკური პროგრამირება
ადამიანის გენეტიკური პროგრამირება

ადამიანის ტექნოლოგიები და მათი ამოცანები

ადამიანის ტექნოლოგიები მრავალი გზაა, რომლის მიზანი იყო ადამიანის გენეტიკის მოდიფიკაცია.მათი მოქმედების ინსტრუმენტია კვაზიქიმიური მანიპულაციები დნმ-ის მოლეკულებით. დღესდღეობით ადამიანური ტექნოლოგიები არის პიროვნების გენეტიკური პროგრამირება მოცემული მახასიათებლების მიხედვით, რნმ-ის ინტერფერენციის და დნმ-ის რეკომბინაციის ტექნოლოგია, კლონირება, ტრანსგენოზი, ნანო-მედიცინის ტექნოლოგიები, საინფორმაციო-მედია და კომპიუტერული ქსელების კლასტერები. ადამიანური ტექნოლოგიების ამოცანები მრავალი პრობლემის გადაჭრაში:

  • კაცობრიობის განდევნა გენური დაავადებებისგან.
  • სიცოცხლის გახანგრძლივება და ემბრიონების შერჩევითი შერჩევა.
  • ადამიანის გენომის გაუმჯობესება Homo tecnologoficus'a-ზე (პოსტჰუმანურობაზე) გადასვლასთან ერთად.
  • შექმენით "სრულყოფილი" და "მკურნალი" ჩვილები.
  • ფსიქოგენომიკა, რომელიც ნადირობს პიროვნების ფორმირებაზე პასუხისმგებელ გენებზე, მის იდენტობაზე, ფსიქიკასა და ქცევაზე.
  • წამლების შექმნა, რომლებიც სხეულის ცალკეული ნივთიერებების ზუსტი ასლებია.

და ეს არ არის იმ პრობლემების სრული სია, რომელთა გადაჭრასაც ჰუმანური ბიოტექნოლოგიები დაეხმარება, რითაც გაუხსნის ახალ შესაძლებლობებს ადამიანის გენეტიკური პროგრამირებისთვის.

პიროვნების გენეტიკური პროგრამირება მოცემული მახასიათებლების მიხედვით
პიროვნების გენეტიკური პროგრამირება მოცემული მახასიათებლების მიხედვით

პოსტინფორმაციის ერა

სწორედ განვითარების ასეთ პერიოდში შევა კაცობრიობა უახლოეს მომავალში. ბიოტექნოლოგია შემოვა ჩვენს ცხოვრებაში და გახდება ჩვეულებრივი. ჩვენი შვილები ისტორიის წიგნებში წაიკითხავენ მემკვიდრეობითი დაავადებების შესახებ, შობადობა იქნება კონტროლირებადი, ევოლუცია კი ხალხის მიერ გაკონტროლდება. ადამიანი, როგორც თვითგამრავლებადი ბიოლოგიური სისტემა, თავად გახდება პროგრამა. სისტემა გამოსწორების უნარითშეცდომები, სერვისის საქაღალდეების ხელმისაწვდომობა და გაუმჯობესების შესაძლებლობები. გენის პროგრამა „სიკვდილი“შეიცვლება „უკვდავებით“, ჩვენ გენომში ავაშენებთ პროგრამებს ჯანმრთელობის, ინტელექტისა და სექსუალური მიმზიდველობისთვის. და ბოლოს, ნეიროიმპლანტები და ადამიანის გენეტიკური პროგრამირება გააფუჭებს ხაზებს ადამიანებსა და მანქანებს შორის.

პარალელური სამყარო

და სანამ ბიოინჟინრები მუშაობენ ბიოლოგიური მოდიფიკაციების სფეროში, მათემატიკოსები და პროგრამისტები მუშაობენ ხელოვნური სისტემების გენეტიკური პროგრამირების სფეროში. და თუ გასული საუკუნის 80-90-იან წლებში ტერმინები „ევოლუციური გამოთვლები“და „გენეტიკური ალგორითმი“ჯერ კიდევ ახალი იყო, დღეს სიტყვებს „ხელოვნური ინტელექტი“და „ციფრული დარვინიზმი“მხოლოდ სპეციალისტები არ იყენებენ. გენეტიკური პროგრამირების ფუძემდებელმა, რომელიც გამოიყენება ხელოვნურ სისტემებზე, სტენფორდის პროფესორმა ჯონ კოზამ სამეცნიერო საზოგადოებას გააცნო „მანქანების ევოლუციის“თეორია. გენეტიკური ალგორითმები მუშაობს - ეს არის ის, რაც მნიშვნელოვანია. Როგორ? პასუხი გრძელი და არასპეციალისტებისთვის მთლად ნათელი იქნება. ავხსნათ მაგალითით.

გენეტიკური პროგრამირება გენეტიკური ალგორითმები
გენეტიკური პროგრამირება გენეტიკური ალგორითმები

ჭკვიანი მანქანები

2002 წელს ბრიტანულ ცენტრ "მაგნაში" მუშაობდა "რობოტების ცხოვრება" პავილიონი. ამ პავილიონში თორმეტი რობოტი, შექმნილი და მომუშავე გენეტიკური ალგორითმებისა და ციფრული ევოლუციის საფუძველზე, იბრძოდა გადარჩენისთვის. მათი ნახევარი თავად აწარმოებდა ენერგიას მათი არსებობისთვის მზის პანელების დახმარებით. მათ ჰელიოფაგებს უწოდებდნენ. მეორე ნახევარი მტაცებლები არიან, ასეთი უნარით არ იყვნენ დაჯილდოვებულნი და მხოლოდ ჰელიოფაგის დაჭერით დამუხტავდნენ. ის რობოტები, რომლებიც გადარჩნენჩამოტვირთეს მათი პროგრამები მათ შთამომავლ რობოტებში. ჩვენება დიდხანს არ გაგრძელებულა - დაიხურა, როცა ერთ-ერთმა რობოტმა გაბედა და გადაწყვიტა პავილიონიდან გაქცევა. მაშინ ადამიანებისა და მანქანების ომი მხოლოდ იმიტომ არ დაწყებულა, რომ გაქცეულს ავტოსადგომზე მანქანა დაეჯახა.

საშინელი ფონი

ჭკვიანი ხელოვნური სისტემები, რომლებიც მუშაობენ ადამიანის მცირე ჩარევით ან საერთოდ არ ჩარევით, ბევრ სიურპრიზს ატარებენ. ზოგჯერ შემაშფოთებელი და საშიში. სასექსის უნივერსიტეტში მანქანას დაევალა ევოლუციური მეთოდისა და გენის ალგორითმების გამოყენება ოსცილატორის გასაშენებლად. დავალება დასრულდა - წარმოებული მოწყობილობა პერიოდულ სიგნალს აძლევდა. მაგრამ, როგორც გაირკვა, ის თვითონ არ აწარმოებდა, არამედ დაიჭირა ახლომდებარე ელექტრონული მოწყობილობების სიგნალები და გადასცა ისინი, როგორც საკუთარი. იქნება თუ არა ციფრული ევოლუციის შემდეგი ეტაპი მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენებს არა ელექტრო ტექნიკას, არამედ ჩვენ?

ადამიანის გენეტიკური პროგრამირების შესაძლებლობები
ადამიანის გენეტიკური პროგრამირების შესაძლებლობები

ისინი შეიძლება იყვნენ უფრო ჭკვიანები

ჯონ კოზას კომპანიაში გენეტიკური პროგრამირება, რომელიც დაფუძნებულია ერთადერთ (ჯერჯერობით) ხელნაკეთ კომპიუტერზე, რომელიც შედგება ათასი პენტიუმისგან 350 მეგაჰერცის მახასიათებლებით, შეძლო 15 გამოგონების გამეორება და მათგან 6-მა მიიღო პატენტი 2000 წლის შემდეგ., და ერთიც კი აღემატება ადამიანის ანალოგის მახასიათებლებს.

ეს გამოგონებები ეკუთვნის ხელოვნურ ინტელექტს, რომელიც მუშაობს გენეტიკური ალგორითმებისა და ციფრული ევოლუციის საფუძველზე. რამდენ ხანში გაიცემა პატენტები მანქანებზე? ელექტრონული ევოლუციის შედეგები უკვე არის Boeing 777 ძრავებში დაყველაზე თანამედროვე ანტიბიოტიკები. ექსპერტების პროგნოზები ამბობენ, რომ მომდევნო 5-10 წელიწადში გენეტიკური პროგრამირება უფრო მეტ პროდუქტს შექმნის, ვიდრე უკვე შექმნილი და გაყიდულია.

გენეტიკური პროგრამირების მაგალითები
გენეტიკური პროგრამირების მაგალითები

"მატრიცა" მომავალი

გენური პროგრამირების განვითარების ამჟამინდელი დონე ჯერ კიდევ საწყის ეტაპზეა. რობოტების ავტონომიური გაშენება საჭიროებს უახლეს ტექნოლოგიას, რომელიც ჯერ არ არის ხელმისაწვდომი. მაგრამ საინვესტიციო კომპასის მაჩვენებელი მიზნად ისახავს კომპიუტერული, ტელეკომუნიკაციების და ბიოლოგიური ტექნოლოგიების დაფინანსებას. ეს იმ თანმიმდევრობით. ჩვენ თვითონ ვაფინანსებთ ციფრული სამყაროს შექმნას. ციფრული ტექნოლოგიები ვითარდება და ამას სწრაფად აკეთებს. სულ რაღაც 40 წლის წინ მობილური ტელეფონი არსებობდა სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლების წარმოსახვაში და დღეს თითქმის ყველა გაჯეტს აქვს 8 მეგაპიქსელიანი კამერა. მაგრამ შეუძლია თუ არა ამ ტელეფონის მომხმარებელმა ახსნას როგორ მუშაობს იგი?

არ უნდა გავხდეთ ძროხა

ციფრული სამყარო ცვლის ბიოლოგიურს. ევოლუციის საგანი ხდება ჩვენს კულტურაში გენების ანალოგები (მემები), რომლებიც წარმოიქმნება დაწესებულ იდეებში, მელოდიებში, ნახატებში, სხვა ფსიქიკურ ვირუსებში. მთელი წინა ისტორია დაექვემდებარა ხსენებული მემების ყველაზე მისაღები მატარებლის შექმნას. ჯერ ერთი კაცი იყო. შემდეგ მას დაემატა რადიო და ტელევიზია. და ბოლოს, ინტერნეტი პროგრამებით, რომლებსაც შეუძლიათ თვითრეპროდუცირება და შეცდომებზე მუშაობა. ჩვენი საყვარელი ძროხები არ თვლიან, რომ ისინი ჩვენ მიერ შექმნილნი არიან იმისთვის, რომ მანქანას ემსახურონ მათგან რძის მისაღებად. და რასაც ძროხა ფიქრობს ამაზე, შენგინახავთ თავისუფალი გარეული ძროხა?

გირჩევთ: