Биотехнолог нь амьдралыг шинэ зүйл бүтээхийн тулд програмчилж чадна гэж хэлсэн. Энэ үнэн үү?

Хүмүүс юу хийхээ хэлэх дуртай. Компьютерээс үйлдвэр хүртэл бидний тогтоож, урьдчилан таамаглаж, хянаж чадах бүх зүйлийг бид найдвартай, ашигтай үр дүнд хүрэхийн тулд програмчилж чадна. Биотехнологи нь эрдэмтэд амьд эсийг програмчлах боломжтой гэж үздэг болтол боловсорч гүйцсэн боловч хүн бүр энэ нэр томъёог ашиглахыг зөвшөөрдөггүй. Синтетик биологийн энэ салбарын удирдагчид бүх төрлийн хэрэгцээтэй шинэ бүтээгдэхүүн, молекул, химийн бодис, материалыг өргөн цар хүрээтэй бүтээхийн тулд өөрсдийн генийг боловсруулж, засварласнаар ДНХ-г засварлах шинэ, шинээр гарч ирж буй арга техникт тулгуурлан бидний хийх арга барилыг үндсээр нь шинэчлэн гаргахаа амлаж байна. мөн биологийн хязгааргүй мэт санагдах бүтээмжийн чадавхи.

Zymergen, Amyris зэрэг компаниудAMRS
, болон Gingko Bioworks нь биотехнологийн олон хүмүүсийн дунд үндсэн зарчим болсон энэхүү үзэл баримтлалыг урагшлуулж буй хүмүүсийн зарим нь юм. "Синтетик биологийн цаадах гол санаа нь биологи нь ДНХ хэлбэрээр дижитал код дээр ажилладаг тул үндсэндээ програмчлагдсан байдаг." гэж Жейсон Келли хэлэв, Gingko Bioworks-ийн гүйцэтгэх захирал саяхан болсон бага хурал дээр. "Хэрэв та код уншиж, бичиж чаддаг бол түүнийг ажиллуулах машинтай бол бидний нүд гэж нэрлэдэг - энэ нь програмчлал юм."

Хамгийн энгийн эсээс эхлээд нарийн төвөгтэй организм хүртэл амьд биетүүд аль хэдийн үйлдвэржсэн. Амьтны хөдөө аж ахуй бол асар том саванд хаяж, нимбэгийн хүчил зэрэг чухал химийн бодисуудыг асар их хэмжээгээр үйлдвэрлэдэг мөөгөнцрийн тод жишээ юм. Гэхдээ эдгээр мөөгөнцрийн генийг засварлаж, оронд нь жишээлбэл, үнэт эрдэс, эсвэл эмийн хувьд ашигтай молекул үүсгэдэг бол яах вэ? Хэрэв үнээний эсийг дахин кодчилсноор цэвэр филе миньоноор тогтмол нийлүүлж чадвал яах вэ?

Төсөөлөл нь энэ санаагаар эргэлдэж болно: зөв зааварчилгааг эс эсвэл хэдэн тэрбумаар нь тэжээж, шинэ химийн бодис эсвэл хоргүй будагч бодис үйлдвэрлэх, усыг цэвэршүүлэх, илүү үр дүнтэй болгох. биорактик, өөр юу мэдэхэв. Эдгээр санаа, арга техник улам өргөн хүрээг хамарч, боловсронгуй болохын хэрээр "Бид чадах уу" гэсэн асуултын талаар санал зөрөлдөөн гарч байна. үнэхээр Програм хангамж шиг амьдралыг програмчлах гэж байна уу? Бид тэгэх хэрэгтэй юу? Тэгээд энэ нь юу гэсэн үг вэ?

Зарим хүмүүсийн хувьд биологийн программчлал нь дэлхий даяар хосгүй материаллаг болон эдийн засгийн элбэг дэлбэг байдлыг хангах боломжийг санал болгож байгаагийн зэрэгцээ дэлхийн сансрын хөлөг онгоцны даамалын үүргийг сайжруулж, бидэнд хэрэгтэй зүйлээ үйлдвэрлэхийн тулд чулуужсан түлш ухах, химийн хорт бодис үйлдвэрлэх боломжийг багасгадаг. мөн хайр. Бусад нь энэ ойлголтыг бүхэлд нь алдаатай зүйрлэл, тэр ч байтугай амьдралыг бодит байдлаас хамаагүй бага төвөгтэй, нууцлаг зүйл гэж үзэх эрсдэлтэй, сөрөг үр дагавартай буруу тайлбараас өөр зүйл гэж үздэг. Уур амьсгалын өөрчлөлт бол ийм хандлага биднийг хэрхэн төөрөлдүүлж болдгийн нэг жишээ юм. Ихэнхдээ тохиолддог шиг эдгээр үзэл бодлын хоорондох зайнаас ойлголтыг олж болно.

Биологийн "Хар хайрцаг"

Сүүлийн үеийн түүхэнд хүмүүс амьд эсийн дотоод үйл ажиллагааны талаар маш их зүйлийг мэдэж авсан. Аж үйлдвэр одоо эдгээр дотоод үйл ажиллагаатай шууд харьцаж, хүчирхэг шинэ технологи ашиглан тооцооллын логикийг ашиглан инноваци хийхийг эрэлхийлж байна. CRISPR гэх мэт хэрэгслүүд хувь хүний ​​генийг засварлах. Эдгээр технологи нь бидэнд нээж өгдөг амьд системүүдийн талаарх хүмүүсийн ойлголт анхан шатандаа байгаа хэдий ч тэдгээрийг аль хэдийн үр бүтээлтэй ашиглаж байна. The mRNA технологи Жишээлбэл, COVID-19-ийн ард уураг үйлдвэрлэх эсийн зааврыг шууд бичиж, дархлааг бэхжүүлдэг. Хэрэв энэ нь програмчлал биш бол яах вэ is Энэ юу вэ?

Програмчлалын биологийн санааны гол түлхүүр нь амьд системүүд код, ДНХ дээр ажилладаг бөгөөд үүнийг бид нэг, тэг гэхээсээ илүү A, C, T, G гэж тайлбарладаг. Энэ бол хүн төрөлхтөний уншиж чаддаг, бүр бичиж сурч байгаа хэл боловч бид үүнийг чөлөөтэй хийж чадахгүй байна. Үүнтэй адилтгаж хэлэхэд бид үг, богино өгүүлбэртэй ажиллах боломжтой, гэхдээ догол мөр, бүлгүүд битгий хэл бүтэн өгүүлбэр ч биш. Генетикийн дарааллаар зөвхөн нэг үсгийг өөрчлөх нь сайн, муу эсвэл үл мэдэгдэх үр дүнг авчрах бөгөөд ихэнхдээ үр дүн нь логик хүлээлтийг дагаж мөрддөггүй.

Бид үүнийг зохион бүтээсэн учраас хүмүүс үндсэн түвшинд ойлгодог компьютерийн кодын хувьд эдгээрийн бараг аль нь ч үнэн биш юм. Энэ шалтгааны улмаас бид хэзээ ч биологийг жинхэнэ утгаар нь програмчилж чадахгүй гэж зарим хүмүүс маргадаг. Үүнийг хянахын тулд бид ямар ч арга хэмжээ авсан бай тэд бидэнд сануулж байна "амьдрал арга замаа олдог” бидний эргэн тойронд босгосон хайрцгуудыг нураах эсвэл таслах (Үргэлж Юрийн галавын парк шиг гайхалтай нөлөө үзүүлэхгүй). Дижитал програмчлалын хувьд урьдчилан таамаглах нь чухал юм. Тооны утгыг санамсаргүйгээр үе үе өөрчилдөг хүснэгтийн аппликейшн төдийлөн ашиггүй. Гэсэн хэдий ч бидний амьдралын талаар баттай хэлж чадах нэг зүйл бол энэ юм үгүй биш урьдчилан таамаглах боломжтой. Үнэн хэрэгтээ хувьсал нь урьдчилан тааварлашгүй, генетикийн мутациас үүдэлтэй бөгөөд дэлхий дээрх нүд гялбам олон янзын амьдралыг бий болгосон.

Үүний зэрэгцээ бид урьдчилан таамаглах боломж хязгаарлагдмал нарийн төвөгтэй системийг тогтмол барьж, ашигладаг. Онгоц, замын хөдөлгөөний систем, компьютерийн сүлжээ гээд бүгд маш олон жижиг, урьдчилан таамаглах боломжтой хэсгүүдээс бүрддэг тул тэдний зан авир нь зөвхөн тодорхой цаг хүртэл урьдчилан таамаглах боломжтой бөгөөд хэзээ ч хэний ч харж байгаагүй зүйлийг хийх чадвартай байдаг. Дотоод үйл ажиллагааг нь мэддэггүй хүн бүрийн хувьд төгс бүтээгдсэн компьютерийг хүртэл "хар хайрцаг" гэж нэрлэж болно: бид дотор нь юу болж байгааг ойлгохгүйгээр юу орж, юу гарч байгааг мэддэг. Биологитой одоогийн харилцааны талаар үүнтэй төстэй зүйлийг хэлж болно.

Бүүдгэр логик

Аз болоход биотехнологийн хөгжил дэвшилд хүрэх зам нь амьдралын кодыг бүрэн ойлгохыг шаарддаггүй. Гүн гүнзгий мэдлэг, чадварыг олж авах боломжтой тэврэх амьд системтэй ажиллахаас үүдэлтэй нууцлаг байдлын зайлшгүй зах зээл. Хүлээгдэж буй үр дүн бүхий эсийг шинэ генетик кодоор тэжээх, гэхдээ гэнэтийн зүйлд нээлттэй байх нь програмчлал гэж нэрлэгдэх эсвэл байгальд асуулт тавьж магадгүй юм. Хэдийгээр энэ нь компьютерийн программын код боловсруулах шиг найдвартай, үр дүнтэй биш байж болох ч сайн тал нь хариултууд нь ихэвчлэн гайхмаар, заримдаа бүр асуугаагүй асуултуудтай холбоотой байдаг. Инноваци ийм л болж, биологийг бусад ямар ч "програмчлагдах" домэйноос зарим нэг сэтгэл хөдөлгөм байдлаар ялгаж өгдөг.

Аж үйлдвэрийн салбарт сүүлийн дөрвөн тэрбум жилийн хугацаанд хувьслын мөрөөдөж байсан нарийн төвөгтэй системийг ашиглалтад оруулахаас өмнө бүрэн дүүрэн ойлгохыг хүлээх нь тансаглал биш юм. Чухал үеийг давж, хэрэгцээтэй, өргөжүүлэх боломжтой, эцэст нь зах зээлд гарах боломжтой бүтээгдэхүүн хүргэх нь хамгийн сайн, хамгийн ашигтай үр дүнд хүрэх хамгийн шууд замыг олохоос өөр сонголт үлдээдэггүй. Урьдчилан таамаглах боломжгүй зүйлтэй ажиллах бодит байдлыг хүлээн зөвшөөрөх нь бүтээн байгуулалтыг хэлнэ ихэвчлэн Байгалийн олон гэнэтийн боловч ихэвчлэн хэрэгтэй зан үйлийг тэсвэрлэх чадвартай урьдчилан таамаглах боломжтой системүүд. Эдгээр процессууд нь уламжлалт тооцоолол эсвэл үйлдвэрлэлийн процессоор хүлээн зөвшөөрөгдсөн давтагдах чадварын хүрээнд байвал ялгаа нь ач холбогдол багатай болно.

The биологийн нарийн төвөгтэй байдал даруу байдлын шалтгаан, гэхдээ бас урам зориг юм. Биотехнологид бүрэн ойлгох нь байтугай хэн ч хэзээ ч зохион бүтээх боломжгүй үйл явц, чадварыг сурч, бүр ашиглах боломж бий. Жишээлбэл, бид тахианы махыг зохион бүтээгээгүй бөгөөд түүний бүх эд анги, хооллох үед юу болж байгааг, эсвэл үр тариаг бүхэлд нь өндөг болгон хувиргадаг үйл явдлын гинжин хэлхээг ойлгодоггүй. шинэ тахиа. Гэхдээ тэд бидэнд маш их үнэ цэнийг найдвартай, өргөн цар хүрээтэй санал болгодог тул тэдгээрийг дэвшилтэт технологи гэж үзэж болно. Амьд системийг генийн засварлах, кодлох нь "програмчлал" гэсэн үг үү гэсэн асуулт нь үндсэндээ утгын шинж чанартай байдаг. Энэ нь бас хоёрдогч асуулт юм: эдгээр шинэ, байнга сайжирч байгаа чадваруудыг юу хийх вэ? Биологийн үндсэн үйл ажиллагааг ойлгохыг хичээхдээ бид амьдралынхаа чанар, гарагийн эрүүл мэндийг сайжруулах арга замыг хайж байгаа цагт үүнийг тодорхойлохын тулд ямар үг ашиглах нь хамаагүй байх ёстой.