Programowanie genetyczne: możliwości, przykłady

Spisu treści:

Programowanie genetyczne: możliwości, przykłady
Programowanie genetyczne: możliwości, przykłady
Anonim

Na Światowym Festiwalu Młodzieży, który odbył się w Soczi w październiku 2017 r., prezydent Rosji Władimir Putin zadziwił obecnych swoją wypowiedzią i bliskością tworzenia osoby o określonych cechach. Programowanie genetyczne i algorytmy genetyczne jako narzędzie biotechnologii wkraczają na egzystencjalną ścieżkę rozwoju. Przyszłość już nadeszła, a przykładów tego jest wiele. Świat wejdzie w erę programowania genetycznego człowieka za naszego życia. Wbudowane geny zdrowia i geniuszu, zwycięstwo nad chorobami dziedzicznymi i ogólny rozwój człowieka nie są już złudzeniami science fiction. Są to praktyczne technologie programowania genetycznego.

programowanie genetyczne
programowanie genetyczne

Przerwane bariery

Kiedyś był to dogmat, że nie można było przepisać informacji dziedzicznych na DNA. Ale teraz wszystko się zmieniło. Nagroda Nobla w 2006 rokuotrzymany przez biologów molekularnych E. Fire i K. Mellow za odkrycie mechanizmu, który pozwala na włączenie funkcjonowania dowolnego genu w ludzkim genomie - interferencję RNA. Są to mechanizmy zmiany już istniejącego zestawu genów. Ale sama natura dała nam inny mechanizm wpływu na nasz zestaw genów. Są to wirusy - unikalne organizmy, które są w stanie przepisać informacje komórki gospodarza. To oni dzięki odwrotnej transkrypcji są w stanie wprowadzić coś nowego do DNA obecnego w komórce. A już zmienione DNA mnoży się wraz z komórkami gospodarza. Biotechnologie wirusowe są jednym ze sposobów rozwoju programowania genetycznego człowieka zgodnie z określonymi cechami.

Pierwszy krok został już zrobiony

Przykładem programowania genetycznego jest dzisiaj doping dla sportowców, o którym zaczął mówić cały świat sportu zawodowego. Domieszka genetyczna, repoksygen, to kompleks DNA, który koduje białko wytwarzane przez nerki, erytropoetynę. Preparat zawiera również system dostarczania informacji do komórek oparty na wirusie wektorowym. Białko to odpowiada za stymulację tworzenia czerwonych krwinek. Połączenie jest bezpośrednie – więcej czerwonych krwinek, więcej tlenu w tkankach, lepsze wyniki. Jak dotąd to odkrycie farmakologiczne jest tylko produktem zamkniętych laboratoriów, ale dzień jest bardzo bliski, kiedy programowanie i modyfikacja genetyczna stanie się produktem komercyjnym.

ludzkie programowanie genetyczne
ludzkie programowanie genetyczne

Technologie ludzkie i ich zadania

Ludzkie technologie to wiele sposobów, których celem była modyfikacja ludzkiej genetyki. Instrumentem ich działania są quasi-chemiczne manipulacje cząsteczkami DNA. Dzisiaj ludzkie technologie to genetyczne programowanie człowieka zgodnie z określonymi cechami, technologia interferencji RNA i rekombinacji DNA, klonowanie, transgenoza, technologie nanomedycyny, klastry w mediach informacyjnych i sieciach komputerowych. Zadania technologii ludzkich w rozwiązywaniu wielu problemów:

  • Pokonanie ludzkości przed chorobami genowymi.
  • Przedłużanie życia i selektywna selekcja zarodków.
  • Poprawa ludzkiego genomu wraz z przejściem do Homo tecnologoficus’a (post-humanity).
  • Tworzenie "idealnych" i "leczniczych" dzieci.
  • Psychogenomika, która poszukuje genów odpowiedzialnych za kształtowanie się osobowości, jej tożsamości, psychiki i zachowania.
  • Tworzenie leków, które są dokładnymi kopiami poszczególnych substancji organizmu.

To nie jest pełna lista problemów, które humanitarna biotechnologia pomoże rozwiązać, otwierając w ten sposób nowe możliwości programowania genetycznego człowieka.

programowanie genetyczne człowieka według podanych cech
programowanie genetyczne człowieka według podanych cech

Era post-informacji

W niedalekiej przyszłości ludzkość wejdzie w taki okres rozwoju. Biotechnologia wkroczy w nasze życie i stanie się powszechna. Nasze dzieci będą czytać o chorobach dziedzicznych w podręcznikach do historii, przyrost naturalny będzie pod kontrolą, a ewolucja będzie kontrolowana przez ludzi. Człowiek jako samoodtwarzający się system biologiczny sam stanie się programem. System z możliwością naprawybłędy, dostępność folderów usług i możliwości poprawy. Program genowy „śmierć” zostanie zastąpiony przez „nieśmiertelność”, w genom wbudujemy programy zdrowia, inteligencji i atrakcyjności seksualnej. W końcu neuroimplanty i ludzkie programowanie genetyczne zacierają granice między ludźmi a maszynami.

Świat równoległy

Podczas gdy bioinżynierowie pracują nad biologicznymi modyfikacjami, matematycy i programiści pracują nad genetycznym programowaniem sztucznych systemów. A jeśli w latach 80-90 ubiegłego wieku terminy „obliczenia ewolucyjne” i „algorytm genetyczny” były jeszcze nowe, dziś słowa „sztuczna inteligencja” i „cyfrowy darwinizm” są używane nie tylko przez specjalistów. Założyciel programowania genetycznego w zastosowaniu do sztucznych systemów, profesor Stanford John Koza, przedstawił społeczności naukowej teorię „ewolucji maszyn”. Algorytmy genetyczne działają - to się liczy. Jak? Odpowiedź będzie długa i nie do końca jasna dla niespecjalistów. Wyjaśnijmy na przykładzie.

programowanie genetyczne algorytmy genetyczne
programowanie genetyczne algorytmy genetyczne

Inteligentne samochody

W 2002 roku pawilon „Życie robotów” działał w brytyjskim ośrodku „Magna”. W tym pawilonie o przetrwanie walczyło dwanaście robotów, stworzonych i pracujących w oparciu o algorytmy genetyczne i ewolucję cyfrową. Połowa z nich sama produkowała energię na swoje istnienie za pomocą paneli słonecznych. Nazywano je heliofagami. Druga połowa to drapieżniki, nie były obdarzone taką zdolnością i zostały naładowane tylko przez złapanie heliofaga. Te roboty, które przetrwałypobrali swoje programy do swoich potomnych robotów. Pokaz nie trwał długo – został zamknięty, gdy jeden z robotów zmądrzał i postanowił uciec z pawilonu. Wtedy wojna ludzi i maszyn nie zaczęła się tylko dlatego, że uciekinier został potrącony przez samochód na parkingu.

Przerażające tła

Inteligentne sztuczne systemy, które działają z niewielką ingerencją człowieka lub bez niej, niosą ze sobą wiele niespodzianek. Czasami niepokojące i przerażające. Na Uniwersytecie Sussex maszynie powierzono zadanie wykorzystania metody ewolucyjnej i algorytmów genowych do wyhodowania oscylatora. Zadanie wykonane - wyprodukowane urządzenie dało sygnał okresowy. Ale, jak się okazało, nie wyprodukował go sam, ale wychwycił sygnały z pobliskich urządzeń elektronicznych i przekazał je jako własne. Czy kolejnym etapem cyfrowej ewolucji będzie urządzenie, które będzie wykorzystywało nie urządzenia elektryczne, ale nas?

możliwości programowania genetycznego człowieka
możliwości programowania genetycznego człowieka

Mogą być mądrzejsi

W firmie Johna Kozy Genetic Programming, opartej na jedynym (jak dotąd) domowej roboty komputerze, składającym się z tysiąca Pentium o charakterystyce 350 megaherców, było w stanie powtórzyć 15 wynalazków, a 6 z nich uzyskało patenty po 2000 roku, a jeden nawet przewyższa cechy ludzkiego odpowiednika.

Te wynalazki należą do sztucznej inteligencji, która działa w oparciu o algorytmy genetyczne i ewolucję cyfrową. Jak szybko zostaną wydane patenty na maszyny? Wyniki ewolucji elektronicznej są już obecne w silnikach Boeinga 777 inajnowocześniejsze antybiotyki. Prognozy ekspertów mówią, że w ciągu najbliższych 5-10 lat programowanie genetyczne wytworzy więcej produktów niż zostało już stworzonych i sprzedanych.

przykłady programowania genetycznego
przykłady programowania genetycznego

Przyszłość „Matrix”

Obecny poziom rozwoju programowania genów jest wciąż w powijakach. Autonomiczna uprawa robotów wymaga najnowszej technologii, która nie jest jeszcze dostępna. Ale wskaźnik kompasu inwestycyjnego nakierowany jest na finansowanie technologii komputerowych, telekomunikacyjnych i biologicznych. Jest w tej kolejności. Sami finansujemy tworzenie cyfrowego świata. Technologie cyfrowe rozwijają się i robią to szybko. Jeszcze 40 lat temu telefon komórkowy istniał w wyobraźni pisarzy science fiction, a dziś prawie każdy gadżet ma 8-megapikselowe aparaty. Ale czy użytkownik tego telefonu może wyjaśnić, jak to działa?

Nie powinniśmy stać się krowami

Cyfrowy świat zastępuje świat biologiczny. Przedmiotem ewolucji stają się analogi genów w naszej kulturze (memy), wywodzące się z narzuconych idei, melodii, obrazów, innych wirusów umysłowych. Cała dotychczasowa historia została podporządkowana stworzeniu jak najbardziej akceptowalnego nośnika wspomnianych memów. Najpierw był mężczyzna. Następnie dodano do niego radio i telewizję. I wreszcie Internet z programami zdolnymi do samodzielnej reprodukcji i pracy na błędach. Nasze urocze krowy nie zakładają, że zostały stworzone przez nas, aby służyć maszynie do odbierania od nich mleka. I cokolwiek krowa o tym pomyśli, tywidziałeś wolną dziką krowę?

Zalecana: