Alkalmazási területei
IX. Élet-tudományok
1. Biológia
2019 biológia-eredményei.1 Alcím: A kutatók feltárták az élet és a halál közötti övezetet, felvázolták az elme ötleteinek és emlékeinek rendszerezésére szolgáló térképet, és megtanul-ták, hogyan alakult ki az élet összetettsége.
Csak szakasz-címekkel tudok segíteni: Az élet, a halál és az identitás új paradigmái; Az agy emlékeinek és ötleteinek térképe; Az agy választja ki az észleléseit; A DNA felhasználása a múlt rekonstrukciójához; Új kulcsok a biológiai összetettség eredetéhez; Matematikai betekintés az életbe.
Jegyzetek
1. https://www.quantamagazine.org/quantas-year-in-biology-2019-20191223/?
1.1. Biológiai számítástechnika
A „megáll az ész” kategóriába lépünk be:
A Facebook vezére, Mark Zuckerberg kijelentette, hogy közel az idő, amikor a számítógépek egere és klaviatúrája helyébe az emberi agy lép, amelyik a gondolataival fogja vezérelni a
masinákat. Mondja, miután egymilliárd dollárért megvette az brain-computer interface startup CTRL-labs-t.1
A közösségi hálózat továbbra is reméli, hogy egy nap megjelenik az az agyvezérelt hordható kellék, amely az egeret és a billentyűzetet agyaktivitással váltja fel, – jelenti a CNBC. A cél az, hogy végül alakítsunk ki olyant, ami valamire gondolkodást és valami irányítását teszi lehetővé virtuális vagy kibővített valóságban” – mondta Zuckerberg.
A Pentagon katonai MI-fejlesztésekkel foglalkozó szervezete, a DARPA agy-számítógép interfész-szel foglalkozik, ami pl. drón-rajokat lesz képes gondolat-sebességgel vezérelni.2 Felgyorsult az agy-számítógép interfészek (BCI) fejlesztése.3
Katonák gondolatokkal vezérelnek drónokat.4 Itt a nem beültetett agykomputer interface.5
Mi a biológiai számítástechnika és hogyan fogja megváltoztatni az életünket?6 A Tankönyvtár jó leírást ad a DNS számítógépekről.
Egy szakasz az Előszóból:
DNS számítások helye a tudományban legközelebb a számítástudományhoz áll, hiszen a célunk az, hogy számoljunk, (matematikai, számítási) feladatot oldjunk meg, az eszközöket tekintve viszont közel áll a biológia, illetve a (bio)kémia tudományához is. A számítás-tudományt tekintve leginkább a nem-hagyományos számítási paradigmák közt, azon belül is a természet-motiválta számítások közt, a biológián alapuló paradigmák közt helyezkednek el az ide tartozó számítási modellek. Van, ahol csak a motivációt jelentik a DNS molekulák, van ahol laborban végrehajtható számításokról van szó, akár kémcsőben (lombikban, in vitro), vagy akár az élő sejtben (in vivo), lásd 1. ábra, ahol zöld szín jelzi az ebben a könyvben tárgyalt paradigmákat. Ahogy látni fogjuk, az elméleti modellek az elméleti számítás-tudomány szempontjából legalább annyira fontosak, mint amennyire a kísérleti eredmények fontosak lehetnek az informatika más területein is: a DNS molekulák alkalmas felhaszn-álásával az informatika sok területe „újragondolhatóvá” válik.
A geometriai mélytanulás segít proteinek vizsgálatakor.7
Correia, a kutató felhasználta a proteinek – sok biológiai folyamatért felelős, összetett, hajto-gatott molekulák – közötti potenciális kölcsönhatások kimutatására, 40.000-szer gyorsabban, mint a hagyományos módszerek. A Nature Methods folyóirat a borítóján 2020 februárjában mutatta be a rendszert. Correia a gépi tanulás iránti korai vonakodásáról azt mondta: „Téved-tem, és örülök, hogy tévedtem.” Mi változtatta meg a gondolatait? Geometriai mélytanulás: a mesterséges intelligencia feltörekvő alága, amely meg tudja tanulni ívelt felületek mintáit.
Jegyzetek
1. https://futurism.com/the-byte/mark-zuckerberg-brain-reading-wearables
2. https://www.technologyreview.com/s/614495/us-military-super-soldiers-control-drones-brain-computer-interfaces/?
3. https://www.theguardian.com/technology/2019/oct/24/mind-reading-tech-private-companies-access-brains
4. https://www.technologyreview.com/s/614495/us-military-super-soldiers-control-drones-brain-computer-interfaces/?
5. https://www.wired.com/story/nextmind-noninvasive-brain-computer-interface/
6. https://www.slideshare.net/BernardMarr/what-is-biological-computing-and-how-it-will-change-our-world
7. https://www.quantamagazine.org/new-machine-learning-system-decodes-how-proteins-interact-20200603/
1.2. Hibernálás
Az emberi test hibernálása teljességgel lehetséges.1
Jegyzetek
1. https://futurism.com/neoscope/scientists-human-hibernation-entirely-possible?
1.3. Űrbiológia
Először találtak proteint meteoritban, ami bizonyítja, hogy máshol is létezik élet a világűrben.1 (És fertőzheti a kis világunkat.)
Jegyzetek
1. https://futurism.com/the-byte/scientists-discover-protein-meteorite?
1.4. Bakteriológia
A szimbiotikus partnerkapcsolatban lévő sejtek, amelyek egymásba vannak ágyazva és úgy működnek, mint az organellák, kölcsönözhetnek gazdasejtjeik génjeitől, hogy befejezzék saját metabolikus útjaikat.1
Jegyzetek
1. https://www.quantamagazine.org/cell-bacteria-mergers-offer-clues-to-how-organelles-evolved-20191003/?
1.5. Biokémia, biofizika
A „Towards a New Enlightment? A Transcendent Decade” könyvben Samuel H. Stenberg foglalkozik a biokémia és a molekuláris biofizika tudományokkal.
Úgy tűnik mindjárt az elején, hogy alapvetően a CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats), és az abból eredő Cas9 génszerkesztő enzim a vezérfonal. Az alkalmazásának főbb területei a mezőgazdasági fejlesztések, a ragályos betegségek és az emberi terápiák. Genetikai betegségek és rák gyógyítására alkalmas, de létrehozhat öröklődő genetikai változásokat az emberi embriókban. Hihetetlen erőt képvisel! Használható genetikai mutációk javítására, patogén DNA szekvenciák eltávolítására, gyógyító DNA szekvenciák beültetésére, gének ki- és bekapcsolására. Könnyen kezelhető és olcsó.
Az eredete ismertetésében – baktériumok és vírusok tanulmányozása – döbbenetes adatot ír le: minden szem homok(nyi térfogatban?) egybillió bakteriális (?) vírus található és minden csepp tengervízben tízmillió vírus. [Mi a különbség a kétféle vírus között?] A baktériumok és vírusaik közötti harc vezetett a CRISPR-hez. Itt a leírása: Először az Escherichia coli-ban fedezték fel. Bizarr, ismétlődő bakteriális DNA szekciók, amelyek betűk (alapépítőkövek?) ezreiből állhatnak. Első meglátás az volt, hogy ritka természeti jelenség, majd kiderült, hogy más baktérim-fajták tucatjaiban is létezik. 2005-ben felfedezték, hogy immun-képességgel rendelkeznek, adaptációs (?) képességgel. Már csak a kórokozó enzimeket kellett azonosítani.
Innen nem értem (?). Kiderült, hogy RNA-DNA-val molekulárisan rokon ribonukleidsav (ribonucleic acid) molekulákat használnak az anya-baktériumok és archeák (ősbaktériumok, archaea-k), amelyeket ollóként használva szét tudják vágni a specifikus DNA szekvenciákat (a kórokozókat?). A következő lépés annak megállapítása volt, hogy génszerkesztésre alkal-mas! 2012-ben indult el az alkalmazása. 2013-ban felrobbant: genetikai betegségek gyógyí-tásától kezdve gének inaktívvá tételén vagy eltávolításán keresztül gének invertálásáig vagy beültetéséig, végül több gén együttes módosításáig használták. Ma már képes a tudomány a következőkre: állatok (és emberek?) klónozása, hiper-izomzat kifejlesztése, paradicsom begyűjtés utáni érlelése, tárolás alatt nem barnuló gomba termelése, gomba ellen védett szőlő, szarvasmarha szarv nélkül, vírusoknak ellenálló és zsiradék-szegény disznó, emberi szervek fejlesztésére alkalmas disznók. A genetikailag módosított növényekről már harsonák szólnak.
Széles körben támadják, bár semmi sem támasztja alá káros voltukat [Fiderikusz tudósokkal].
Különlegesség: bárányok szőrének színezése...
Ismert a kihalt állatok feltámasztása klónozással! Használnak hőmérséklet-érzékenység, zsiradék-szövet tenyésztés, bőr és szőrzet módosítást.
A legnagyobb jó, amit a CRISPR-technológiák az emberiségnek nyújthatnak, a genetikai betegségek gyógyítása. Egyik ilyen eredmény a retina disztrófia (retinal dystrophy) gyógyítása egészséges géneknek génmodifikált vírusokkal a szembe juttatásával. További lehetőségek: kismolekulás gyógyszerek, csontvelő-transzplantáció. Legjobb eredményt a beteg génnek az egészséges génre helyreállítása hozhat. A klónozott emberi embrió kérdését itt nem taglalom, túl bonyolult kérdés...
A biokémia egyik nagyon fiatal ága a bionika.1 A Wikipédia minden lényegeset elmond róla.
És mégis lehet jó cikkel szolgálni: „Bionikus ember: TOP 10 új technológia (ami megváltoztatja az életet)„2
Napjainkban egyre közelebb kerülnek a kutatók ahhoz, hogy megalkossák a bionikus embert.
Ma már egyre több szervet vagyunk képesek replikálni, esetleg újra használhatóvá tenni.
Mindez nem jelent kevesebbet, mint egy ember látásának visszaadását, vagy egy – az eredetinél még jobb – nyelv megalkotását. Igen, a technológia a kezükben van.
A következőben áttekintést láthatunk a legújabb, legígéretesebb találmányokról. Csak a meg-nevezéseket soroljuk: Művégtagok után mű-agy-részlet; Öreg ember, új pénisz; Mesterséges sejtek; Hordozható vese; Okos térd; Új végtag; „Embertelen” ízlelés; Hordozható hasnyál-mirigy; Újranövő csontszövet; Bionikus szem.
Vázlatos kép a bionikus szemről.
Mindez pusztán a közeljövő, cseppet sem kiábrándító. Remélhetőleg újabb és újabb remek találmányok születnek még, melyek hozzájárulnak egy jobban élhető élethez – fejeződik be a cikk.
Jegyzetek
1. https://hu.wikipedia.org/wiki/Bionika
2. https://biokemia.blog.hu/2009/06/16/bionikus_ember_top_10_technologia
1.6. Biológiai robotok
Élő robotokat, xenobotokat nyomtatnak béka-őssejtek felhasználásával.1
Jegyzetek
1. https://futurism.com/the-byte/living-xenobots-biological-cells?