Genetisk programmering: muligheter, eksempler

Innholdsfortegnelse:

Genetisk programmering: muligheter, eksempler
Genetisk programmering: muligheter, eksempler
Anonim

På World Youth Festival som ble holdt i Sotsji i oktober 2017, overveldet Russlands president Vladimir Putin de tilstedeværende med sin uttalelse og nærhet til å skape en person med gitte egenskaper. Genetisk programmering og genetiske algoritmer som et verktøy for bioteknologi går inn på den eksistensielle utviklingsveien. Fremtiden er allerede kommet, og det er mange eksempler på dette. Verden vil gå inn i æraen med menneskelig genetisk programmering i løpet av vår levetid. Innebygde gener for helse og genialitet, seieren over arvelige sykdommer og den generelle oppgraderingen av en person er ikke lenger illusjonene til science fiction. Dette er praktiske teknologier for genetisk programmering.

genetisk programmering
genetisk programmering

Barrierer brutt

Det pleide å være et dogme at det var umulig å omskrive arvelig informasjon på DNA. Men nå har alt endret seg. Nobelprisen i 2006mottatt av molekylærbiologene E. Fire og K. Mellow for oppdagelsen av en mekanisme som lar deg slå på funksjonen til ethvert gen i det menneskelige genomet - RNA-interferens. Dette er mekanismer for å endre et allerede eksisterende gensett. Men naturen i seg selv har gitt oss en annen innflytelsesmekanisme på gensettet vårt. Dette er virus – unike organismer som er i stand til å omskrive informasjonen til vertscellen. Det er de som ved omvendt transkripsjon er i stand til å bringe noe nytt inn i DNA som er tilstede i cellen. Og det allerede endrede DNA multipliserer sammen med vertscellene. Viral bioteknologi er en av måtene å utvikle menneskelig genetisk programmering i henhold til gitte egenskaper.

Det første skrittet er allerede tatt

Et eksempel på genetisk programmering i dag er doping for idrettsutøvere, som hele den profesjonelle idrettens verden har begynt å snakke om. Det genetiske dopet, repoksigen, er et DNA-kompleks som koder for et protein produsert av nyrene, erytropoietin. Preparatet inkluderer også et system for å levere informasjon til celler basert på et vektorvirus. Dette proteinet er ansvarlig for å stimulere dannelsen av røde blodceller. Forbindelsen er direkte - flere røde blodlegemer, mer oksygen i vevene, bedre resultater. Så langt er denne farmakologiske oppdagelsen bare et produkt fra lukkede laboratorier, men dagen er veldig nær da genetisk programmering og modifikasjon vil bli et kommersielt produkt.

menneskelig genetisk programmering
menneskelig genetisk programmering

Menneskelig teknologi og deres oppgaver

Menneskelig teknologi er mange måter, og formålet med disse var modifisering av menneskelig genetikk. Instrumentet for deres handling er kvasikjemiske manipulasjoner med DNA-molekyler. I dag er menneskelige teknologier genetisk programmering av en person i henhold til gitte egenskaper, teknologien for RNA-interferens og DNA-rekombinasjon, kloning, transgenose, nanomedisinteknologier, informasjonsmedier og datanettverksklynger. Oppgavene til menneskelig teknologi for å løse mange problemer:

  • Rider menneskeheten fra gensykdommer.
  • Livsforlengelse og selektivt utvalg av embryoer.
  • Forbedring av det menneskelige genomet med overgangen til Homo tecnologoficus’a (post-humanitet).
  • Lage "perfekte" og "medisinerte" babyer.
  • Psychogenomics, som jakter på genene som er ansvarlige for dannelsen av personlighet, dens identitet, psyke og atferd.
  • Å lage medisiner som er nøyaktige kopier av kroppens individuelle stoffer.

Og dette er ikke en fullstendig liste over problemer som human bioteknologi vil bidra til å løse, og dermed åpne for nye muligheter for menneskelig genetisk programmering.

genetisk programmering av en person i henhold til gitte egenskaper
genetisk programmering av en person i henhold til gitte egenskaper

Epoken med postinformasjon

Det er i en slik utviklingsperiode menneskeheten vil gå inn i nær fremtid. Bioteknologi vil komme inn i livene våre og bli vanlig. Våre barn skal lese om arvelige sykdommer i historiebøker, fødselsraten vil bli tatt under kontroll, og evolusjonen vil bli kontrollert av mennesker. Mennesket, som et selvreproduserende biologisk system, vil selv bli et program. Et system med mulighet til å fiksefeil, tilgjengelighet av tjenestemapper og muligheter for forbedring. Genprogrammet «død» vil bli erstattet av «udødelighet», vi skal bygge programmer for helse, intelligens og seksuell attraktivitet inn i genomet. Og til slutt vil nevroimplantater og menneskelig genetisk programmering viske ut grensene mellom mennesker og maskiner.

Parallell verden

Og mens bioingeniører jobber med biologiske modifikasjoner, jobber matematikere og programmerere innen genetisk programmering av kunstige systemer. Og hvis på 80-90-tallet av forrige århundre begrepene "evolusjonær databehandling" og "genetisk algoritme" fortsatt var nye, brukes i dag ordene "kunstig intelligens" og "digital darwinisme" ikke bare av spesialister. Grunnleggeren av genetisk programmering brukt på kunstige systemer, Stanford-professor John Koza introduserte teorien om "maskinevolusjon" for det vitenskapelige samfunnet. Genetiske algoritmer fungerer – det er det som betyr noe. Hvordan? Svaret vil være langt og ikke helt klart for ikke-spesialister. La oss forklare med et eksempel.

genetisk programmering genetiske algoritmer
genetisk programmering genetiske algoritmer

smarte biler

I 2002 fungerte "Life of Robots"-paviljongen i det britiske senteret "Magna". I denne paviljongen kjempet tolv roboter, skapt og arbeider på grunnlag av genetiske algoritmer og digital evolusjon, for å overleve. Halvparten av dem produserte selv energi for sin eksistens ved hjelp av solcellepaneler. De ble k alt heliofager. Andre halvdel er rovdyr, de var ikke utstyrt med en slik evne og ble kun belastet ved å fange en heliofage. De robotene som overlevdelastet ned programmene sine til deres etterkommerroboter. Showet varte ikke lenge - det ble stengt da en av robotene ble klokere og bestemte seg for å rømme fra paviljongen. Da startet ikke krigen mellom mennesker og maskiner bare fordi rømlingen ble påkjørt av en bil på parkeringsplassen.

Skremmende bakgrunner

Smarte kunstige systemer som opererer med liten eller ingen menneskelig innblanding, gir mange overraskelser. Noen ganger urovekkende og skremmende. Ved University of Sussex fikk maskinen i oppgave å bruke den evolusjonære metoden og genalgoritmer for å dyrke en oscillator. Oppgaven ble fullført - den produserte enheten ga ut et periodisk signal. Men som det viste seg, produserte han det ikke selv, men fanget opp signalene fra elektroniske enheter i nærheten og ga dem ut som sine egne. Vil neste trinn i digital utvikling være en enhet som ikke vil bruke elektriske apparater, men oss?

menneskelige genetiske programmeringsevner
menneskelige genetiske programmeringsevner

De kunne vært smartere

I John Kozas selskap kunne Genetic Programming, basert på den eneste (så langt) hjemmelagde datamaskinen, bestående av tusen Pentiums med egenskaper på 350 megahertz, gjenta 15 oppfinnelser, og 6 av dem fikk patenter etter 2000, og man overgår til og med egenskapene til en menneskelig motpart.

Disse oppfinnelsene tilhører kunstig intelligens, som fungerer på grunnlag av genetiske algoritmer og digital evolusjon. Hvor snart vil patenter bli utstedt til maskiner? Resultatene av elektronisk utvikling er allerede til stede i Boeing 777-motorer ogtoppmoderne antibiotika. Ekspertprognoser sier at i løpet av de neste 5–10 årene vil genetisk programmering skape flere produkter enn det som allerede er laget og solgt.

eksempler på genetisk programmering
eksempler på genetisk programmering

"Matrix" future

Det nåværende utviklingsnivået for genprogrammering er fortsatt i sin spede begynnelse. Autonom dyrking av roboter krever den nyeste teknologien, som ennå ikke er tilgjengelig. Men indikatoren på investeringskompasset er rettet mot å finansiere datamaskin-, telekommunikasjons- og biologiske teknologier. Det er i den rekkefølgen. Vi finansierer selv skapelsen av den digitale verden. Digitale teknologier utvikler seg og gjør det raskt. For bare 40 år siden eksisterte mobiltelefonen i fantasien til science fiction-forfattere, og i dag har nesten hver dings 8 megapikslers kameraer. Men kan brukeren av denne telefonen forklare hvordan den fungerer?

Vi skal ikke bli kuer

Den digitale verden erstatter den biologiske. Analoger av gener i vår kultur (memer), med opprinnelse i påtvungne ideer, melodier, bilder, andre mentale virus blir gjenstand for evolusjon. All tidligere historie har blitt underordnet opprettelsen av den mest akseptable bæreren av de nevnte memene. Først var det en mann. Så ble radio og fjernsyn lagt til den. Og til slutt, Internett med programmer som er i stand til selvreproduksjon og arbeider med feil. De søte kyrne våre antar ikke at de er laget av oss for å betjene maskinen for å motta melk fra dem. Og uansett hva kua mener om det, dusett en fri villku?

Anbefalt: