Genetisk programmering: möjligheter, exempel

Innehållsförteckning:

Genetisk programmering: möjligheter, exempel
Genetisk programmering: möjligheter, exempel
Anonim

På World Youth Festival som hölls i Sotji i oktober 2017 häpnade Rysslands president Vladimir Putin de närvarande med sitt uttalande och närhet till att skapa en person med givna egenskaper. Genetisk programmering och genetiska algoritmer som verktyg för bioteknik går in på den existentiella utvecklingens väg. Framtiden har redan anlänt, och det finns många exempel på detta. Världen kommer att gå in i eran av mänsklig genetisk programmering under vår livstid. Inbäddade gener av hälsa och genialitet, segern över ärftliga sjukdomar och den allmänna uppgraderingen av en person är inte längre science fictions illusioner. Dessa är praktiska teknologier för genetisk programmering.

genetisk programmering
genetisk programmering

Barriärer trasiga

Det brukade vara en dogm att det var omöjligt att skriva om ärftlig information på DNA. Men nu har allt förändrats. Nobelpriset 2006mottagits av molekylärbiologerna E. Fire och K. Mellow för upptäckten av en mekanism som gör att du kan slå på funktionen hos vilken gen som helst i det mänskliga genomet - RNA-interferens. Dessa är mekanismer för att förändra en redan existerande genuppsättning. Men naturen i sig har gett oss ytterligare en mekanism för påverkan på vår genuppsättning. Dessa är virus - unika organismer som kan skriva om värdcellens information. Det är de som genom omvänd transkription kan föra in något nytt i det DNA som finns i cellen. Och det redan förändrade DNA:t förökar sig tillsammans med värdcellerna. Viral bioteknik är ett av sätten att utveckla mänsklig genetisk programmering enligt givna egenskaper.

Det första steget har redan tagits

Ett exempel på genetisk programmering idag är dopning för idrottare, som hela proffsidrottens värld har börjat prata om. Det genetiska dopet, repoxigen, är ett DNA-komplex som kodar för ett protein som produceras av njurarna, erytropoietin. Preparatet inkluderar också ett system för att leverera information till celler baserat på ett vektorvirus. Detta protein är ansvarigt för att stimulera bildandet av röda blodkroppar. Kopplingen är direkt – fler röda blodkroppar, mer syre i vävnaderna, bättre resultat. Än så länge är denna farmakologiska upptäckt bara en produkt av stängda laboratorier, men dagen är mycket nära då genetisk programmering och modifiering kommer att bli en kommersiell produkt.

mänsklig genetisk programmering
mänsklig genetisk programmering

Mänskliga teknologier och deras uppgifter

Mänsklig teknik är många sätt, vars syfte var att modifiera mänsklig genetik. Instrumentet för deras verkan är kvasikemiska manipulationer med DNA-molekyler. Idag är mänskliga teknologier genetisk programmering av en person enligt givna egenskaper, teknologin för RNA-interferens och DNA-rekombination, kloning, transgenos, nanomedicinteknik, informationsmedia och datornätverkskluster. Mänsklig tekniks uppgifter för att lösa många problem:

  • Rider mänskligheten från gensjukdomar.
  • Livsförlängning och selektivt urval av embryon.
  • Förbättring av det mänskliga genomet med övergången till Homo tecnologoficus’a (post-humanitet).
  • Skapa "perfekta" och "medicinerade" bebisar.
  • Psykogenomik, som jagar generna som ansvarar för bildandet av personlighet, dess identitet, psyke och beteende.
  • Skapa läkemedel som är exakta kopior av kroppens enskilda substanser.

Och det här är inte en komplett lista över problem som human bioteknik kommer att bidra till att lösa och därigenom öppnar upp nya möjligheter för mänsklig genetisk programmering.

genetisk programmering av en person enligt givna egenskaper
genetisk programmering av en person enligt givna egenskaper

Epoken med postinformation

Det är i en sådan utvecklingsperiod som mänskligheten kommer att gå in i en nära framtid. Bioteknik kommer att komma in i våra liv och bli vardag. Våra barn kommer att läsa om ärftliga sjukdomar i historieböcker, födelsetalen kommer att tas under kontroll och evolutionen kommer att kontrolleras av människor. Människan, som ett självreproducerande biologiskt system, kommer själv att bli ett program. Ett system med möjlighet att fixabuggar, tillgängligheten av servicemappar och möjligheter till förbättringar. Genprogrammet "död" kommer att ersättas av "odödlighet", vi kommer att bygga in program för hälsa, intelligens och sexuell attraktionskraft i arvsmassan. Och i slutändan kommer neuroimplantat och mänsklig genetisk programmering att sudda ut gränserna mellan människor och maskiner.

Parallell värld

Och medan bioingenjörer arbetar inom området biologiska modifieringar, arbetar matematiker och programmerare inom området genetisk programmering av artificiella system. Och om termerna "evolutionär datoranvändning" och "genetisk algoritm" fortfarande var nya på 80-90-talet av förra seklet, används idag orden "artificiell intelligens" och "digital darwinism" inte bara av specialister. Grundaren av genetisk programmering som tillämpas på artificiella system, Stanford-professorn John Koza introducerade teorin om "maskinens evolution" för det vetenskapliga samfundet. Genetiska algoritmer fungerar – det är det som spelar roll. På vilket sätt? Svaret blir långt och inte helt klart för icke-specialister. Låt oss förklara med ett exempel.

genetisk programmering genetiska algoritmer
genetisk programmering genetiska algoritmer

smarta bilar

År 2002 fungerade "Life of Robots"-paviljongen i det brittiska centret "Magna". I den här paviljongen kämpade tolv robotar, skapade och arbetade utifrån genetiska algoritmer och digital evolution, för överlevnad. Hälften av dem producerade själva energi för sin existens med hjälp av solpaneler. De kallades heliofager. Den andra halvan är rovdjur, de var inte utrustade med en sådan förmåga och laddades endast genom att fånga en heliofag. De där robotarna som överlevdeladdade ner sina program till sina efterkommande robotar. Showen varade inte länge - den stängdes när en av robotarna blev kloka och bestämde sig för att fly från paviljongen. Då startade inte kriget mellan människor och maskiner bara för att flyktingen blev påkörd av en bil på parkeringen.

Skrämmande bakgrunder

Smarta konstgjorda system som fungerar med liten eller ingen mänsklig inblandning har många överraskningar. Ibland störande och skrämmande. Vid University of Sussex fick maskinen i uppdrag att använda den evolutionära metoden och genalgoritmer för att odla en oscillator. Uppgiften var klar - den tillverkade enheten gav ut en periodisk signal. Men, som det visade sig, producerade han det inte själv, utan fångade signalerna från närliggande elektroniska enheter och skickade ut dem som sina egna. Kommer nästa steg i den digitala utvecklingen att vara en enhet som inte kommer att använda elektriska apparater utan oss?

mänskliga genetiska programmeringsförmåga
mänskliga genetiska programmeringsförmåga

De kunde vara smartare

I John Kozas företag kunde Genetic Programming, baserad på den enda (hittills) hemmagjorda datorn, bestående av tusen Pentiums med egenskaper på 350 megahertz, upprepa 15 uppfinningar, och 6 av dem fick patent efter 2000, och man överträffar till och med egenskaperna hos en mänsklig motsvarighet.

Dessa uppfinningar tillhör artificiell intelligens, som arbetar utifrån genetiska algoritmer och digital evolution. Hur snart kommer patent att utfärdas på maskiner? Resultaten av elektronisk utveckling finns redan i Boeing 777-motorer ochtoppmoderna antibiotika. Expertprognoser säger att under de kommande 5–10 åren kommer genetisk programmering att skapa fler produkter än vad som redan skapats och säljs.

exempel på genetisk programmering
exempel på genetisk programmering

"Matrix"-framtid

Den nuvarande utvecklingsnivån för genprogrammering är fortfarande i sin linda. Autonom odling av robotar kräver den senaste tekniken, som ännu inte är tillgänglig. Men investeringskompassens indikator syftar till att finansiera dator-, telekommunikations- och biologisk teknik. Det är i den ordningen. Vi finansierar själva skapandet av den digitala världen. Digital teknik utvecklas och gör det snabbt. För bara 40 år sedan fanns mobiltelefonen i science fiction-författares fantasi, och idag har nästan varje pryl 8-megapixelkameror. Men kan användaren av den här telefonen förklara hur den fungerar?

Vi borde inte bli kor

Den digitala världen ersätter den biologiska. Analoger av gener i vår kultur (memes), som har sitt ursprung i påtvingade idéer, melodier, bilder, andra mentala virus blir föremål för evolution. All tidigare historia har underordnats skapandet av den mest acceptabla bäraren av de nämnda memerna. Först var det en man. Sedan lades radio och tv till. Och, slutligen, Internet med program som kan reproducera sig själv och arbeta med fel. Våra söta kor antar inte att de är skapade av oss för att servera maskinen för att ta emot mjölk från dem. Och vad kon än tycker om det, dusett en fri vild ko?

Rekommenderad: