Генетик програмчлал: боломж, жишээ

Агуулгын хүснэгт:

Генетик програмчлал: боломж, жишээ
Генетик програмчлал: боломж, жишээ
Anonim

2017 оны 10-р сард Сочи хотод болсон Дэлхийн залуучуудын их наадамд ОХУ-ын ерөнхийлөгч Владимир Путин өөрийн мэдэгдэл, өгөгдсөн шинж чанартай хүнийг бүтээхэд ойр байсан гэдгээрээ цугласан олныг алмайруулсан. Биотехнологийн хэрэгсэл болох генетикийн програмчлал, генетикийн алгоритмууд хөгжлийн экзистенциал замд орж байна. Ирээдүй аль хэдийн ирсэн, үүний олон жишээ бий. Дэлхий бидний амьдралын туршид хүний генетикийн програмчлалын эрин үе рүү орох болно. Эрүүл мэнд, суут ухааны генүүд, удамшлын өвчнийг ялах, хүний ерөнхий төлөвшил зэрэг нь шинжлэх ухааны уран зөгнөлийн хуурмаг зүйл байхаа больсон. Эдгээр нь практик генетик програмчлалын технологи юм.

генетикийн програмчлал
генетикийн програмчлал

Саад эвдэрсэн

ДНХ дээр удамшлын мэдээллийг дахин бичих боломжгүй гэсэн сургаал байсан. Харин одоо бүх зүйл өөрчлөгдсөн. 2006 оны Нобелийн шагналмолекул биологичид Э. Файр, К. Меллоу нар хүний геном дахь аливаа генийн үйл ажиллагааг идэвхжүүлэх механизм - РНХ-ийн интерференцийг нээсний төлөө хүлээн авсан. Эдгээр нь аль хэдийн байгаа генийн багцыг өөрчлөх механизм юм. Гэвч байгаль өөрөө бидний генийн багцад нөлөөлөх өөр нэг механизмыг бидэнд өгсөн. Эдгээр нь вирусууд - эзэн эсийн мэдээллийг дахин бичих чадвартай өвөрмөц организмууд юм. Тэд урвуу транскрипцээр эсэд байгаа ДНХ-д шинэ зүйлийг оруулж чаддаг. Мөн аль хэдийн өөрчлөгдсөн ДНХ нь эзэн эсийн хамт үрждэг. Вирусын биотехнологи нь өгөгдсөн шинж чанарын дагуу хүний генетикийн программчлалыг хөгжүүлэх арга замуудын нэг юм.

Эхний алхам аль хэдийн хийгдсэн байна

Өнөөдрийн байдлаар генийн програмчлалын жишээ бол тамирчдад зориулсан допингийн тухай мэргэжлийн спортын бүх ертөнц ярьж эхэлсэн. Генетикийн доп буюу репоксиген нь бөөрөөр ялгардаг уураг болох эритропоэтинийг кодлодог ДНХ-ийн нэгдэл юм. Бэлтгэл нь вектор вирус дээр суурилсан эсүүдэд мэдээлэл хүргэх системийг багтаасан болно. Энэ уураг нь цусны улаан эс үүсэхийг өдөөх үүрэгтэй. Холболт нь шууд байдаг - илүү их улаан эсүүд, эдэд илүү их хүчилтөрөгч, илүү сайн үр дүн. Одоогоор энэхүү фармакологийн нээлт нь зөвхөн хаалттай лабораторийн бүтээгдэхүүн боловч генетикийн программчлал, өөрчлөлт арилжааны бүтээгдэхүүн болох өдөр тун ойрхон байна.

хүний генетикийн програмчлал
хүний генетикийн програмчлал

Хүний технологи ба тэдгээрийн даалгавар

Хүний технологи нь хүний генетикийг өөрчлөх зорилготой олон арга зам юм. Тэдний үйл ажиллагааны хэрэгсэл нь ДНХ-ийн молекулуудтай бараг химийн манипуляци хийх явдал юм. Өнөө үед хүний технологи гэдэг нь тухайн хүний генетикийн программчлал, РНХ-ийн интерференц ба ДНХ-ийн рекомбинацын технологи, клончлол, трансгеноз, нано-анагаах ухаан, мэдээллийн хэрэгсэл, компьютерийн сүлжээний кластерууд юм. Олон асуудлыг шийдвэрлэхэд хүний технологийн даалгавар:

  • Хүн төрөлхтнийг генийн өвчнөөс ангижруулах нь.
  • Наслыг уртасгах, үр хөврөлийн сонгомол сонголт.
  • Homo tecnologoficus’a (хүмүүн төрөлхтний дараах)-д шилжсэнээр хүний геномын сайжруулалт.
  • "Төгс" болон "эмтэй" хүүхдүүдийг бүтээх.
  • Хувь хүний төлөвшил, түүний өвөрмөц байдал, сэтгэл зүй, зан төлөвийг хариуцдаг генийг агнадаг психогеномик.
  • Бие махбодийн бие даасан бодисын яг хуулбар болох эм бүтээх.

Мөн энэ бол хүмүүнлэг биотехнологи шийдвэрлэхэд тусалж, улмаар хүний генетикийн програмчлалын шинэ боломжуудыг нээх асуудлуудын бүрэн жагсаалт биш юм.

өгөгдсөн шинж чанарын дагуу хүний генетикийн программчлал
өгөгдсөн шинж чанарын дагуу хүний генетикийн программчлал

Мэдээллийн дараах эрин

Хүн төрөлхтөн ойрын ирээдүйд хөгжлийн ийм үе рүү орох болно. Биотехнологи бидний амьдралд нэвтэрч, энгийн зүйл болно. Хүүхдүүд маань удамшлын өвчний талаар түүхийн номноос уншиж, төрөлтийг хяналтандаа авч, хувьслыг хүнээр удирдана. Хүн өөрөө нөхөн үржихүйн биологийн систем болохын хувьд өөрөө хөтөлбөр болно. Засварлах чадвартай системалдаа, үйлчилгээний хавтас байгаа эсэх, сайжруулах боломжууд. "Үхэл" генийн хөтөлбөр нь "үхэшгүй мөнх"-ээр солигдож, бид эрүүл мэнд, оюун ухаан, бэлгийн дур булаам байдлын хөтөлбөрүүдийг геном руу оруулах болно. Эцэст нь нейроимплант болон хүний генетикийн программчлал нь хүн ба машин хоёрын хоорондох заагийг бүдгэрүүлнэ.

Зэрэгцээ ертөнц

Биологийн инженерүүд биологийн өөрчлөлтийн чиглэлээр ажиллаж байхад математикч, програмистууд хиймэл системийн генетикийн програмчлалын чиглэлээр ажиллаж байна. Хэрэв өнгөрсөн зууны 80-90-ээд оны үед "хувьслын тооцоолол", "генетикийн алгоритм" гэсэн нэр томъёо шинэ хэвээр байсан бол өнөөдөр "хиймэл оюун ухаан", "дижитал дарвинизм" гэсэн үгсийг зөвхөн мэргэжилтнүүд ашигладаггүй. Хиймэл системд хэрэглэх генетикийн програмчлалыг үндэслэгч Стэнфордын профессор Жон Коза "машины хувьслын" онолыг шинжлэх ухааны нийгэмлэгт танилцуулсан. Генетикийн алгоритмууд ажилладаг - энэ бол чухал зүйл юм. Хэрхэн? Хариулт нь урт бөгөөд мэргэжлийн бус хүмүүст бүрэн тодорхой бус байх болно. Жишээгээр тайлбарлая.

генетикийн програмчлалын генетикийн алгоритмууд
генетикийн програмчлалын генетикийн алгоритмууд

Ухаалаг машин

2002 онд Британийн "Магна" төвд "Роботуудын амьдрал" павильон ажиллаж байсан. Энэхүү павильонд генийн алгоритм, дижитал хувьслын үндсэн дээр бүтээж, ажиллаж буй арван хоёр робот амьд үлдэхийн төлөө тэмцсэн. Тэдний тал хувь нь нарны зайн хавтангийн тусламжтайгаар оршин тогтнох эрчим хүчийг өөрсдөө үйлдвэрлэдэг байв. Тэднийг гелиофаг гэж нэрлэдэг байв. Хоёр дахь хагас нь махчин амьтад бөгөөд тэдэнд ийм чадвар байгаагүй бөгөөд зөвхөн гелиофаг барих замаар л цэнэглэгдсэн байв. Эдгээр роботууд амьд үлдсэнудамшлын роботууддаа програмуудаа татаж авсан. Үзэсгэлэн удаан үргэлжилсэнгүй - роботуудын нэг нь ухаалаг болж, павильоноос зугтахаар шийдсэн үед хаагдсан. Дараа нь хүн болон машинуудын дайн оргодол зогсоол дээр машинд мөргүүлснээс болж эхлээгүй.

Аймшигтай дэвсгэр зураг

Хүний оролцоо бага эсвэл огт оролцоогүй ажилладаг ухаалаг хиймэл системүүд нь олон гайхшралыг төрүүлдэг. Заримдаа сэтгэл түгшээж, айдас төрүүлдэг. Сассексийн их сургуульд уг машинд осцилляторыг ургуулахын тулд хувьслын арга, генийн алгоритмыг ашиглах даалгавар өгсөн. Даалгавар дууссан - үйлдвэрлэсэн төхөөрөмж нь үе үе дохио өгдөг. Гэвч тэрээр өөрөө үйлдвэрлээгүй, ойр орчмын электрон төхөөрөмжүүдийн дохиог барьж аваад өөрийн мэт дамжуулсан нь тодорхой болсон. Дижитал хувьслын дараагийн шат нь цахилгаан хэрэгсэл биш, харин биднийг ашиглах төхөөрөмж байх болов уу?

хүний генетикийн програмчлалын чадвар
хүний генетикийн програмчлалын чадвар

Тэд илүү ухаалаг байж болох юм

Жон Козагийн компанид 350 мегагерц хүчин чадалтай мянган Pentium-аас бүрдэх цорын ганц (одоохондоо) гар хийцийн компьютер дээр суурилсан Генетик Програмчлал нь 15 шинэ бүтээлийг давтах боломжтой байсан бөгөөд 2000 оноос хойш 6 нь патент авчээ., тэр ч байтугай хүний шинж чанараас ч давж гардаг.

Эдгээр шинэ бүтээлүүд нь генетикийн алгоритм болон дижитал хувьслын үндсэн дээр ажилладаг хиймэл оюун ухаанд хамаарах юм. Машинуудад патентыг хэр хурдан олгох вэ? Цахим хувьслын үр дүн Боинг 777 хөдөлгүүрт аль хэдийн бий болсонорчин үеийн антибиотикууд. Ойрын 5-10 жилд генетикийн программчлал нь аль хэдийн бүтээгдэж, борлуулагдсанаас илүү олон бүтээгдэхүүн бий болгоно гэж мэргэжилтнүүд таамаглаж байна.

генетикийн програмчлалын жишээ
генетикийн програмчлалын жишээ

"Матриц" ирээдүй

Генийн програмчлалын хөгжлийн өнөөгийн түвшин анхан шатандаа байна. Роботыг бие даан тариалахын тулд хамгийн сүүлийн үеийн технологи шаардлагатай бөгөөд энэ нь хараахан олдоогүй байна. Гэхдээ хөрөнгө оруулалтын луужингийн үзүүлэлт нь компьютер, харилцаа холбоо, биологийн технологийг санхүүжүүлэхэд чиглэгддэг. Ийм дарааллаар байна. Бид дижитал ертөнцийг бүтээх ажлыг өөрсдөө санхүүжүүлдэг. Дижитал технологиуд хурдацтай хөгжиж, үүнийг хийж байна. Одоогоос 40-өөд жилийн өмнө гар утас нь шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчдын төсөөлөлд байсан бөгөөд өнөөдөр бараг бүх хэрэгсэл 8 мегапикселийн камертай байдаг. Гэхдээ энэ утас хэрхэн ажилладаг талаар хэрэглэгч тайлбарлаж чадах уу?

Бид үхэр болж болохгүй

Дижитал ертөнц биологийн ертөнцийг орлож байна. Ногдуулсан санаа, аялгуу, зураг, сэтгэцийн бусад вирусуудаас гаралтай манай соёлын генийн аналогууд (мемүүд) хувьслын сэдэв болж байна. Өмнөх бүх түүх нь дурдсан дурсамжуудын хамгийн хүлээн зөвшөөрөгдсөн тээвэрлэгчийг бий болгоход захирагдаж байсан. Эхлээд нэг хүн байсан. Дараа нь радио, телевизор нэмсэн. Эцэст нь, өөрийгөө хуулбарлах, алдаан дээр ажиллах чадвартай програмуудтай интернет. Манай өхөөрдөм үнээнүүд сүү авах машинд үйлчлэхийн тулд бидний бүтээсэн гэж боддоггүй. Тэгээд үхэр юу ч гэж бодсон чиүнэгүй зэрлэг үнээ харсан уу?

Зөвлөмж болгож буй: