Genetinis programavimas: galimybės, pavyzdžiai

Turinys:

Genetinis programavimas: galimybės, pavyzdžiai
Genetinis programavimas: galimybės, pavyzdžiai
Anonim

2017 m. spalį Sočyje vykusiame Pasaulio jaunimo festivalyje Rusijos prezidentas Vladimiras Putinas pribloškė susirinkusius savo pareiškimu ir artumu sukurti asmenį, turintį tam tikrų savybių. Genetinis programavimas ir genetiniai algoritmai, kaip biotechnologijų įrankis, žengia į egzistencinį vystymosi kelią. Ateitis jau atėjo, ir yra daug to pavyzdžių. Per mūsų gyvenimą pasaulis įeis į žmogaus genetinio programavimo erą. Įterpti sveikatos ir genialumo genai, pergalė prieš paveldimas ligas ir bendras žmogaus tobulėjimas nebėra mokslinės fantastikos iliuzijos. Tai praktiškos genetinio programavimo technologijos.

genetinis programavimas
genetinis programavimas

Sulaužytos kliūtys

Anksčiau buvo dogma, kad neįmanoma perrašyti paveldimos informacijos apie DNR. Bet dabar viskas pasikeitė. Nobelio premija 2006 mgavo molekuliniai biologai E. Fire ir K. Mellow už tai, kad atrado mechanizmą, leidžiantį įjungti bet kurio žmogaus genomo geno funkcionavimą – RNR trukdžius. Tai mechanizmai, skirti pakeisti jau esamą genų rinkinį. Tačiau pati gamta mums suteikė dar vieną įtakos mūsų genų rinkiniui mechanizmą. Tai virusai – unikalūs organizmai, gebantys perrašyti ląstelės šeimininkės informaciją. Būtent jie atvirkštinės transkripcijos būdu gali įnešti kažką naujo į ląstelėje esančią DNR. Ir jau pakitusi DNR dauginasi kartu su šeimininko ląstelėmis. Virusinės biotechnologijos yra vienas iš būdų sukurti žmogaus genetinį programavimą pagal nurodytas savybes.

Pirmasis žingsnis jau žengtas

Genetinio programavimo pavyzdys šiandien yra sportininkų dopingas, apie kurį pradėjo kalbėti visas profesionalaus sporto pasaulis. Genetinis dope, repoksigenas, yra DNR kompleksas, koduojantis inkstų gaminamą b altymą, eritropoetiną. Preparatas taip pat apima informacijos pateikimo ląstelėms sistemą, pagrįstą vektoriniu virusu. Šis b altymas yra atsakingas už raudonųjų kraujo kūnelių susidarymo skatinimą. Ryšys tiesioginis – daugiau raudonųjų kraujo kūnelių, daugiau deguonies audiniuose, geresni rezultatai. Kol kas šis farmakologinis atradimas tėra uždarų laboratorijų produktas, tačiau visai arti diena, kai genetinis programavimas ir modifikavimas taps komerciniu produktu.

žmogaus genetinis programavimas
žmogaus genetinis programavimas

Žmogaus technologijos ir jų užduotys

Žmogaus technologijos yra daug būdų, kurių tikslas buvo modifikuoti žmogaus genetiką. Jų veikimo instrumentas yra kvazicheminės manipuliacijos su DNR molekulėmis. Šiandien žmogaus technologijos – tai genetinis žmogaus programavimas pagal duotus požymius, RNR trukdžių ir DNR rekombinacijos technologija, klonavimas, transgenozė, nanomedicinos technologijos, informacinės medijos ir kompiuterių tinklų klasteriai. Žmogaus technologijų uždaviniai sprendžiant daugelį problemų:

  • Žmonijos išvarymas nuo genų ligų.
  • Gyvenimo pratęsimas ir selektyvus embrionų pasirinkimas.
  • Žmogaus genomo tobulinimas pereinant prie Homo tecnologoficus’a (po žmonijos).
  • Sukurti „tobulus“ir „gydomus“kūdikius.
  • Psichogenomika, kuri ieško genų, atsakingų už asmenybės formavimąsi, jos tapatybę, psichiką ir elgesį.
  • Kurti vaistus, kurie yra tikslios atskirų organizmo medžiagų kopijos.

Ir tai ne visas sąrašas problemų, kurias padės išspręsti humaniškos biotechnologijos, atverdamos naujas žmogaus genetinio programavimo galimybes.

genetinis asmens programavimas pagal duotus požymius
genetinis asmens programavimas pagal duotus požymius

Postinformacijos era

Netolimoje ateityje žmonija įžengs į tokį vystymosi laikotarpį. Biotechnologijos įeis į mūsų gyvenimą ir taps įprasta. Mūsų vaikai istorijos knygose skaitys apie paveldimas ligas, gimstamumas bus kontroliuojamas, o evoliuciją valdys žmonės. Žmogus, kaip savaime besidauginanti biologinė sistema, pats taps programa. Sistema su galimybe taisytiklaidų, paslaugų aplankų prieinamumo ir tobulinimo galimybių. Genų programą „mirtis“pakeis „nemirtingumas“, į genomą statysime sveikatos, intelekto, seksualinio patrauklumo programas. Galų gale neuroimplantai ir žmogaus genetinis programavimas panaikins ribas tarp žmonių ir mašinų.

Lygiagretus pasaulis

Ir kol bioinžinieriai dirba biologinių modifikacijų srityje, matematikai ir programuotojai dirba dirbtinių sistemų genetinio programavimo srityje. Ir jei praėjusio amžiaus 80–90-aisiais terminai „evoliucinis skaičiavimas“ir „genetinis algoritmas“dar buvo naujiena, šiandien žodžius „dirbtinis intelektas“ir „skaitmeninis darvinizmas“vartoja ne tik specialistai. Genetinio programavimo, taikomo dirbtinėms sistemoms, įkūrėjas, Stanfordo profesorius Johnas Koza mokslo bendruomenei pristatė „mašinos evoliucijos“teoriją. Genetiniai algoritmai veikia – štai kas svarbu. Kaip? Atsakymas bus ilgas ir ne iki galo aiškus ne specialistams. Paaiškinkime pavyzdžiu.

genetinis programavimas genetiniai algoritmai
genetinis programavimas genetiniai algoritmai

Išmanieji automobiliai

2002 metais paviljonas „Robotų gyvenimas“veikė Didžiosios Britanijos centre „Magna“. Šiame paviljone dėl išlikimo kovojo dvylika robotų, sukurtų ir dirbančių remiantis genetiniais algoritmais ir skaitmenine evoliucija. Pusė jų patys gamino energiją savo egzistavimui pasitelkę saulės baterijas. Jie buvo vadinami heliofagais. Antroji pusė yra plėšrūnai, jie nebuvo apdovanoti tokiais sugebėjimais ir buvo įkrauti tik pagavę heliofagą. Tie robotai, kurie išgyvenoatsisiuntė savo programas į savo palikuonis robotus. Spektaklis truko neilgai – jis buvo uždarytas, kai vienas iš robotų susimąstė ir nusprendė pabėgti iš paviljono. Tada žmonių ir mašinų karas neprasidėjo vien dėl to, kad bėglį aikštelėje partrenkė automobilis.

Baisūs fonai

Išmanios dirbtinės sistemos, veikiančios mažai arba be žmogaus įsikišimo, pateikia daug netikėtumų. Kartais trikdo ir gąsdina. Sasekso universitete mašinai buvo pavesta naudoti evoliucinį metodą ir genų algoritmus generuoti generatorių. Užduotis buvo atlikta – pagamintas prietaisas davė periodinį signalą. Bet, kaip vėliau paaiškėjo, jis pats gamino ne, o gaudė netoliese esančių elektroninių prietaisų signalus ir perdavė juos kaip savus. Ar kitas skaitmeninės evoliucijos etapas bus įrenginys, kuriame bus naudojami ne elektros prietaisai, o mes?

žmogaus genetinio programavimo galimybes
žmogaus genetinio programavimo galimybes

Jie galėtų būti protingesni

Johno Kozos įmonėje Genetic Programming, pagrįstas vieninteliu (kol kas) savadarbiu kompiuteriu, susidedančiu iš tūkstančio Pentium, kurių charakteristikos 350 megahercų, sugebėjo pakartoti 15 išradimų, o 6 iš jų gavo patentus po 2000 m., ir netgi pranoksta žmogaus atitikmens savybes.

Šie išradimai priklauso dirbtiniam intelektui, kuris veikia remiantis genetiniais algoritmais ir skaitmenine evoliucija. Kaip greitai mašinoms bus išduoti patentai? Elektroninės evoliucijos rezultatai jau yra Boeing 777 varikliuose irmoderniausi antibiotikai. Ekspertų prognozės teigia, kad per ateinančius 5–10 metų genetinis programavimas sukurs daugiau produktų, nei jau sukurta ir parduodama.

genetinio programavimo pavyzdžiai
genetinio programavimo pavyzdžiai

„Matricos“ateitis

Dabartinis genų programavimo išsivystymo lygis vis dar yra pradiniame etape. Savarankiškam robotų auginimui reikalingos naujausios technologijos, kurių kol kas nėra. Bet investicinio kompaso rodiklis yra skirtas kompiuterių, telekomunikacijų ir biologinių technologijų finansavimui. Tai tokia tvarka. Mes patys finansuojame skaitmeninio pasaulio kūrimą. Skaitmeninės technologijos vystosi ir tai daro sparčiai. Vos prieš 40 metų mokslinės fantastikos rašytojų vaizduotėje egzistavo mobilusis telefonas, o šiandien beveik kiekvienas įtaisas turi 8 megapikselių kameras. Bet ar šio telefono naudotojas gali paaiškinti, kaip jis veikia?

Neturėtume tapti karvėmis

Skaitmeninis pasaulis pakeičia biologinį pasaulį. Evoliucijos objektu tampa mūsų kultūros genų analogai (memai), kilę iš primestų idėjų, melodijų, paveikslėlių, kitų mentalinių virusų. Visa ankstesnė istorija buvo pajungta priimtiniausio minėtų memų nešėjo sukūrimui. Pirmiausia buvo vyras. Tada prie jo buvo pridėtas radijas ir televizija. Ir galiausiai internetas su programomis, galinčiomis savarankiškai atkurti ir dirbti su klaidomis. Mūsų mielos karvės nemano, kad jas sukūrėme mes, kad tarnautume aparatui, kad gautų iš jų pieną. Ir kad ir ką apie tai galvotų karvė, tumatėte laisvą laukinę karvę?

Rekomenduojamas: