Genetisk programmering: muligheder, eksempler

Indholdsfortegnelse:

Genetisk programmering: muligheder, eksempler
Genetisk programmering: muligheder, eksempler
Anonim

Ved World Youth Festival, der blev afholdt i Sochi i oktober 2017, forbløffede den russiske præsident Vladimir Putin de tilstedeværende med sit udsagn og sin nærhed til at skabe en person med givne karakteristika. Genetisk programmering og genetiske algoritmer som et værktøj til bioteknologi er på vej ind på den eksistentielle udviklingsvej. Fremtiden er allerede ankommet, og det er der mange eksempler på. Verden vil gå ind i æraen med menneskelig genetisk programmering i løbet af vores levetid. Indlejrede gener af sundhed og genialitet, sejren over arvelige sygdomme og den generelle opgradering af en person er ikke længere science fictions illusioner. Disse er praktiske genetiske programmeringsteknologier.

genetisk programmering
genetisk programmering

Barrierer brudt

Det plejede at være et dogme, at det var umuligt at omskrive arvelig information på DNA. Men nu har alt ændret sig. Nobelprisen i 2006modtaget af molekylærbiologerne E. Fire og K. Mellow for opdagelsen af en mekanisme, der giver dig mulighed for at tænde for funktionen af ethvert gen i det menneskelige genom - RNA-interferens. Disse er mekanismer til at ændre et allerede eksisterende gensæt. Men naturen selv har givet os en anden indflydelsesmekanisme på vores gensæt. Det er vira - unikke organismer, der er i stand til at omskrive informationen fra værtscellen. Det er dem, der ved omvendt transkription er i stand til at bringe noget nyt ind i det DNA, der er til stede i cellen. Og det allerede ændrede DNA formerer sig sammen med værtscellerne. Virale bioteknologier er en af måderne at udvikle menneskelig genetisk programmering i henhold til givne karakteristika.

Det første skridt er allerede taget

Et eksempel på genetisk programmering i dag er doping for atleter, som hele den professionelle sportsverden er begyndt at tale om. Den genetiske dope, repoxigen, er et DNA-kompleks, der koder for et protein produceret af nyrerne, erythropoietin. Præparatet inkluderer også et system til levering af information til celler baseret på en vektorvirus. Dette protein er ansvarlig for at stimulere dannelsen af røde blodlegemer. Forbindelsen er direkte – flere røde blodlegemer, mere ilt i vævene, bedre resultater. Indtil videre er denne farmakologiske opdagelse kun et produkt af lukkede laboratorier, men dagen er meget tæt på, hvor genetisk programmering og modifikation bliver et kommercielt produkt.

menneskelig genetisk programmering
menneskelig genetisk programmering

Menneskelige teknologier og deres opgaver

Menneskelige teknologier er mange måder, hvis formål var modifikation af menneskelig genetik. Instrumentet for deres handling er kvasi-kemiske manipulationer med DNA-molekyler. I dag er menneskelige teknologier genetisk programmering af en person i henhold til givne karakteristika, teknologien til RNA-interferens og DNA-rekombination, kloning, transgenose, nanomedicinske teknologier, informationsmedier og computernetværksklynger. Menneskelige teknologiers opgaver med at løse mange problemer:

  • Rider menneskeheden fra gensygdomme.
  • Livsforlængelse og selektiv udvælgelse af embryoner.
  • Forbedring af det menneskelige genom med overgangen til Homo tecnologoficus'a (post-humanitet).
  • Oprettelse af "perfekte" og "medicinerede" babyer.
  • Psykogenomics, som jager efter generne, der er ansvarlige for dannelsen af personlighed, dens identitet, psyke og adfærd.
  • Oprettelse af lægemidler, der er nøjagtige kopier af kroppens individuelle stoffer.

Og dette er ikke en komplet liste over problemer, som humane bioteknologier vil hjælpe med at løse, og derved åbner nye muligheder for menneskelig genetisk programmering.

genetisk programmering af en person i henhold til givne egenskaber
genetisk programmering af en person i henhold til givne egenskaber

Epoken med post-information

Det er i en sådan udviklingsperiode, at menneskeheden vil gå ind i den nærmeste fremtid. Bioteknologi vil komme ind i vores liv og blive almindelig. Vores børn vil læse om arvelige sygdomme i historiebøger, fødselsraten vil blive taget under kontrol, og evolutionen vil blive kontrolleret af mennesker. Mennesket vil som et selvreproducerende biologisk system selv blive et program. Et system med mulighed for at reparerefejl, tilgængelighed af servicemapper og muligheder for forbedringer. Genprogrammet "død" vil blive erstattet af "udødelighed", vi vil bygge programmer for sundhed, intelligens og seksuel tiltrækning ind i genomet. Og i sidste ende vil neuroimplantater og menneskelig genetisk programmering udviske grænserne mellem mennesker og maskiner.

Parallel verden

Og mens bioingeniører arbejder inden for biologiske modifikationer, arbejder matematikere og programmører inden for genetisk programmering af kunstige systemer. Og hvis i 80-90'erne af forrige århundrede udtrykkene "evolutionær databehandling" og "genetisk algoritme" stadig var nye, bruges ordene "kunstig intelligens" og "digital darwinisme" i dag ikke kun af specialister. Grundlæggeren af genetisk programmering anvendt på kunstige systemer, Stanford-professor John Koza introducerede teorien om "maskinens evolution" til det videnskabelige samfund. Genetiske algoritmer virker – det er det, der betyder noget. Hvordan? Svaret vil være langt og ikke helt klart for ikke-specialister. Lad os forklare med et eksempel.

genetisk programmering genetiske algoritmer
genetisk programmering genetiske algoritmer

Smartbiler

I 2002 fungerede "Life of Robots"-pavillonen i det britiske center "Magna". I denne pavillon kæmpede tolv robotter, skabt og arbejder på basis af genetiske algoritmer og digital evolution, for overlevelse. Halvdelen af dem producerede selv energi til deres eksistens ved hjælp af solpaneler. De blev kaldt heliofager. Anden halvdel er rovdyr, de var ikke udstyret med en sådan evne og blev kun anklaget ved at fange en heliophag. De robotter, der overlevededownloadede deres programmer til deres efterkommerrobotter. Showet varede ikke længe – det blev lukket, da en af robotterne blev kloge og besluttede at flygte fra pavillonen. Så startede krigen mellem mennesker og maskiner ikke bare fordi flygtningen blev ramt af en bil på parkeringspladsen.

Skræmmende baggrunde

Smarte kunstige systemer, der fungerer med ringe eller ingen menneskelig indgriben, rummer mange overraskelser. Nogle gange foruroligende og skræmmende. På University of Sussex fik maskinen til opgave at bruge den evolutionære metode og genalgoritmer til at dyrke en oscillator. Opgaven blev fuldført - den fremstillede enhed udsendte et periodisk signal. Men som det viste sig, producerede han det ikke selv, men fangede signalerne fra nærliggende elektroniske enheder og videregav dem som sine egne. Vil det næste trin i den digitale udvikling være en enhed, der ikke vil bruge elektriske apparater, men os?

menneskelige genetiske programmeringsevner
menneskelige genetiske programmeringsevner

De kunne være klogere

I John Kozas firma var Genetic Programming, baseret på den eneste (indtil videre) hjemmelavede computer, bestående af tusinde Pentiums med karakteristika på 350 megahertz, i stand til at gentage 15 opfindelser, og 6 af dem modtog patenter efter 2000, og man overgår endda karakteristika for en menneskelig modpart.

Disse opfindelser tilhører kunstig intelligens, som arbejder på basis af genetiske algoritmer og digital evolution. Hvor hurtigt vil der blive udstedt patenter til maskiner? Resultaterne af elektronisk udvikling er allerede til stede i Boeing 777-motorer ogtopmoderne antibiotika. Ekspertprognoser siger, at i de næste 5-10 år vil genetisk programmering skabe flere produkter, end der allerede er skabt og solgt.

eksempler på genetisk programmering
eksempler på genetisk programmering

"Matrix"-fremtid

Det nuværende udviklingsniveau for genprogrammering er stadig i sin vorden. Autonom dyrkning af robotter kræver den nyeste teknologi, som endnu ikke er tilgængelig. Men investeringskompassets indikator er rettet mod finansiering af computer-, telekommunikations- og biologiske teknologier. Det er i den rækkefølge. Vi finansierer selv skabelsen af den digitale verden. Digitale teknologier udvikler sig og gør det hurtigt. For bare 40 år siden eksisterede mobiltelefonen i science fiction-forfatteres fantasi, og i dag har næsten alle gadgets 8-megapixel-kameraer. Men kan brugeren af denne telefon forklare, hvordan den virker?

Vi burde ikke blive køer

Den digitale verden erstatter den biologiske. Analoger af gener i vores kultur (memes), der stammer fra påtvungne ideer, melodier, billeder, andre mentale vira bliver genstand for evolution. Al tidligere historie er blevet underordnet skabelsen af den mest acceptable bærer af de nævnte memer. Først var der en mand. Så kom radio og fjernsyn til. Og endelig internettet med programmer, der kan gengive sig selv og arbejde på fejl. Vores søde køer går ikke ud fra, at de er skabt af os til at betjene maskinen til at modtage mælk fra dem. Og hvad koen end tænker om det, digset en fri vild ko?

Anbefalede: