Tại Liên hoan Thanh niên Thế giới được tổ chức ở Sochi vào tháng 10 năm 2017, Tổng thống Nga Vladimir Putin đã khiến những người có mặt choáng váng với tuyên bố của ông và sự gần gũi trong việc tạo ra một con người với những đặc điểm nhất định. Lập trình di truyền và các thuật toán di truyền như một công cụ cho công nghệ sinh học đang bước vào con đường phát triển tồn tại. Tương lai đã đến, và có rất nhiều ví dụ về điều này. Thế giới sẽ bước vào kỷ nguyên lập trình di truyền của con người trong suốt cuộc đời của chúng ta. Được nhúng các gen sức khỏe và thiên tài, chiến thắng các bệnh di truyền và nâng cấp tổng thể của một người không còn là ảo tưởng của khoa học viễn tưởng. Đây là những công nghệ lập trình di truyền thực tế.
Rào cản bị phá vỡ
Người ta từng có một tín điều rằng không thể viết lại thông tin di truyền trên DNA. Nhưng bây giờ mọi thứ đã thay đổi. Giải Nobel năm 2006được các nhà sinh học phân tử E. Fire và K. Mellow tiếp nhận vì đã khám phá ra cơ chế cho phép bạn kích hoạt chức năng của bất kỳ gen nào trong bộ gen người - can thiệp RNA. Đây là những cơ chế để thay đổi một bộ gen đã tồn tại. Nhưng bản thân thiên nhiên đã cho chúng ta một cơ chế ảnh hưởng khác đến bộ gen của chúng ta. Đây là những virus - những sinh vật độc nhất có khả năng viết lại thông tin của tế bào chủ. Chính họ, bằng cách phiên mã ngược, có thể mang một thứ gì đó mới vào DNA có trong tế bào. Và DNA đã bị thay đổi sẽ nhân lên cùng với các tế bào chủ. Công nghệ sinh học virut là một trong những cách để phát triển lập trình di truyền của con người theo các đặc điểm nhất định.
Bước đầu tiên đã được thực hiện rồi
Một ví dụ về lập trình di truyền ngày nay là doping cho các vận động viên, điều mà cả thế giới thể thao chuyên nghiệp đã bắt đầu nói đến. Dope di truyền, repoxigen, là một phức hợp DNA mã hóa một protein do thận sản xuất, erythropoietin. Việc chuẩn bị cũng bao gồm một hệ thống cung cấp thông tin đến các tế bào dựa trên một loại virus vector. Protein này có nhiệm vụ kích thích sự hình thành các tế bào hồng cầu. Kết nối là trực tiếp - nhiều tế bào hồng cầu hơn, nhiều oxy hơn trong các mô, kết quả tốt hơn. Cho đến nay, khám phá dược lý này chỉ là sản phẩm của các phòng thí nghiệm đóng cửa, nhưng ngày rất gần khi việc lập trình và chỉnh sửa gen sẽ trở thành một sản phẩm thương mại.
Công nghệ của con người và nhiệm vụ của họ
Công nghệ của con người có nhiều cách, mục đích của nó là sửa đổi gen di truyền của con người. Công cụ của hành động của họ là các thao tác bán hóa học với các phân tử DNA. Ngày nay, công nghệ của con người là lập trình di truyền của một người theo các đặc điểm nhất định, công nghệ can thiệp RNA và tái tổ hợp DNA, nhân bản, chuyển gen, công nghệ y học nano, cụm mạng thông tin và máy tính. Nhiệm vụ của công nghệ con người trong việc giải quyết nhiều vấn đề:
- Cưỡi loài người khỏi bệnh di truyền.
- Kéo dài tuổi thọ và chọn lọc phôi.
- Cải thiện bộ gen người với sự chuyển đổi sang Homo tecnologoficus’a (hậu nhân loại).
- Tạo ra những đứa trẻ "hoàn hảo" và "có thuốc".
- Tâm lý học, tìm kiếm các gen chịu trách nhiệm hình thành nhân cách, bản sắc, tâm hồn và hành vi của nó.
- Tạo ra các loại thuốc là bản sao chính xác của các chất riêng biệt của cơ thể.
Và đây không phải là danh sách đầy đủ các vấn đề mà công nghệ sinh học nhân đạo sẽ giúp giải quyết, từ đó mở ra khả năng mới cho lập trình di truyền của con người.
Kỷ nguyên hậu thông
Chính trong thời kỳ phát triển như vậy, loài người sẽ bước vào thời kỳ không xa. Công nghệ sinh học sẽ đi vào cuộc sống của chúng ta và trở nên phổ biến. Con cái của chúng ta sẽ đọc về những căn bệnh di truyền trong sách lịch sử, tỷ lệ sinh sẽ được kiểm soát, và sự tiến hóa sẽ được kiểm soát bởi con người. Con người, với tư cách là một hệ thống sinh học tự tái tạo, bản thân sẽ trở thành một chương trình. Một hệ thống có khả năng sửa chữalỗi, tính khả dụng của các thư mục dịch vụ và cơ hội cải tiến. Chương trình gen "cái chết" sẽ được thay thế bằng "sự bất tử", chúng tôi sẽ xây dựng các chương trình về sức khỏe, trí thông minh và sức hấp dẫn giới tính vào bộ gen. Và cuối cùng, cấy ghép thần kinh và lập trình di truyền của con người sẽ làm mờ ranh giới giữa con người và máy móc.
Thế giới song song
Và trong khi các nhà kỹ thuật sinh học đang làm việc trong lĩnh vực sửa đổi sinh học, các nhà toán học và lập trình đang làm việc trong lĩnh vực lập trình di truyền của các hệ thống nhân tạo. Và nếu những năm 80-90 của thế kỷ trước các thuật ngữ "tính toán tiến hóa" và "thuật toán di truyền" vẫn còn mới mẻ thì ngày nay các cụm từ "trí tuệ nhân tạo" và "học thuyết Darwin kỹ thuật số" không chỉ được sử dụng bởi các chuyên gia. Người sáng lập ra lập trình di truyền được áp dụng cho các hệ thống nhân tạo, giáo sư John Koza của Stanford đã giới thiệu lý thuyết "tiến hóa máy móc" với cộng đồng khoa học. Các thuật toán di truyền hoạt động - đó là điều quan trọng. Thế nào? Câu trả lời sẽ dài và không hoàn toàn rõ ràng đối với những người không chuyên. Hãy giải thích bằng một ví dụ.
Xe thông minh
Năm 2002, gian hàng "Life of Robots" hoạt động tại trung tâm "Magna" của Anh. Trong gian hàng này, mười hai robot, được tạo ra và làm việc dựa trên các thuật toán di truyền và sự tiến hóa kỹ thuật số, đã chiến đấu để tồn tại. Một nửa trong số họ tự sản xuất năng lượng cho sự tồn tại của mình với sự trợ giúp của các tấm pin mặt trời. Chúng được gọi là trực thăng. Nửa sau là những kẻ săn mồi, chúng không được trời phú cho một khả năng như vậy và chỉ bị buộc tội khi bắt một heliophage. Những người máy sống sótđã tải các chương trình của họ vào các rô bốt hậu duệ của họ. Buổi biểu diễn không kéo dài - nó đã bị khép lại khi một trong những người máy chạy lên và quyết định trốn khỏi gian hàng. Sau đó, cuộc chiến của con người và máy móc không bắt đầu chỉ vì kẻ chạy trốn bị ô tô đâm trong bãi đậu.
Hình nền đáng sợ
Hệ thống nhân tạo thông minh hoạt động ít hoặc không có sự can thiệp của con người chứa đựng nhiều điều bất ngờ. Đôi khi đáng lo ngại và đáng sợ. Tại Đại học Sussex, cỗ máy được giao nhiệm vụ sử dụng phương pháp tiến hóa và các thuật toán gen để phát triển một bộ dao động. Nhiệm vụ đã hoàn thành - thiết bị được chế tạo phát ra tín hiệu tuần hoàn. Nhưng hóa ra, anh ta không tự sản xuất mà bắt tín hiệu của các thiết bị điện tử gần đó và truyền chúng đi cho chính mình. Liệu giai đoạn tiếp theo của quá trình phát triển kỹ thuật số có phải là một thiết bị sẽ không sử dụng các thiết bị điện mà là chúng ta không?
Họ có thể thông minh hơn
Trong công ty của John Koza, Lập trình di truyền, dựa trên máy tính tự chế duy nhất (cho đến nay), bao gồm một nghìn Pentium với các đặc điểm 350 megahertz, có thể lặp lại 15 phát minh và 6 trong số đó đã nhận được bằng sáng chế sau năm 2000 và thậm chí còn vượt qua các đặc điểm của đối tác con người.
Những phát minh này thuộc về trí tuệ nhân tạo, hoạt động dựa trên các thuật toán di truyền và tiến hóa kỹ thuật số. Bao lâu thì bằng sáng chế sẽ được cấp cho máy móc? Kết quả của sự tiến hóa điện tử đã có mặt trong động cơ Boeing 777 vàthuốc kháng sinh tối tân. Dự báo của các chuyên gia cho rằng trong 5-10 năm tới, lập trình di truyền sẽ tạo ra nhiều sản phẩm hơn những sản phẩm đã được tạo ra và bán.
"Ma trận" tương lai
Mức độ phát triển hiện tại của lập trình gen vẫn còn sơ khai. Việc trồng robot tự động đòi hỏi công nghệ mới nhất hiện chưa có sẵn. Nhưng chỉ số của la bàn đầu tư là nhằm tài trợ cho các công nghệ máy tính, viễn thông và sinh học. Nó theo thứ tự đó. Chúng tôi tự tài trợ cho việc tạo ra thế giới kỹ thuật số. Công nghệ kỹ thuật số đang phát triển và làm điều đó nhanh chóng. Chỉ 40 năm trước, điện thoại di động tồn tại trong trí tưởng tượng của các nhà văn khoa học viễn tưởng, và ngày nay, hầu hết mọi thiết bị đều có camera 8 megapixel. Nhưng người sử dụng điện thoại này có thể giải thích cách hoạt động của nó không?
Chúng ta không nên trở thành những con bò
Thế giới kỹ thuật số đang thay thế thế giới sinh học. Sự tương đồng của các gen trong nền văn hóa của chúng ta (meme), bắt nguồn từ những ý tưởng áp đặt, giai điệu, hình ảnh, các vi rút tinh thần khác trở thành chủ đề của quá trình tiến hóa. Tất cả lịch sử trước đây đều phụ thuộc vào việc tạo ra tàu sân bay được chấp nhận nhất trong số các meme được đề cập. Đầu tiên có một người đàn ông. Sau đó đài phát thanh và truyền hình đã được thêm vào đó. Và cuối cùng là Internet với các chương trình có khả năng tự tái tạo và sửa lỗi. Những chú bò dễ thương của chúng ta đừng cho rằng chúng được chúng ta tạo ra để phục vụ cỗ máy nhận sữa từ chúng. Và bất cứ điều gì con bò nghĩ về nó, bạnnhìn thấy một con bò hoang dã tự do?
