Կենսաբանությունը խաղեր է խաղում. բակտերիաները դառնում են մարտավարներ

• Հեղինակ:
• Հեղինակ անունը

  Quantumrun Հեռատեսություն
• Մարտի 14, 2024

Insight ամփոփում

Գիտնականները նախագծել են բակտերիաներ, որոնք կարող են սովորել տիկ-տակ-ոտք խաղալ՝ ցույց տալով կենդանի բջիջների ներուժը բարդ առաջադրանքներ կատարելու համար: Այս առաջընթացը հուշում է ապագայի մասին, որտեղ կենսաբանական համակարգերը կարող են կատարել էլեկտրոնային սխեմաների նման գործառույթներ՝ առաջարկելով նոր ուղիներ խելացի նյութերի և հաշվողական կենսաբանության համար: Առողջապահության և գյուղատնտեսության ոլորտում խոստումնալից լինելով անհատականացված բուժման և մշակաբույսերի ճկունության համար, այս զարգացումները նաև հուշում են քննարկումներ էթիկայի, կենսաանվտանգության և համապարփակ կարգավորիչ շրջանակների անհրաժեշտության վերաբերյալ:

Կենսաբանությունը խաղում է խաղերի համատեքստում

Իսպանիայի ազգային հետազոտական ​​խորհրդում հետազոտողները 2022 թվականին հաջողությամբ փոփոխել են E. coli բակտերիաների մի շտամ՝ հնարավորություն տալով նրան ոչ միայն խաղալ, այլև գերազանցել մարդկանց հակառակորդների դեմ պայքարը: Այս զարգացումը ավելի խորն ուսումնասիրություն է կենսաբանական համակարգերի ստեղծման համար, որոնք նմանակում են էլեկտրոնային բաղադրիչներին, մասնավորապես, համակարգչային առաջադեմ չիպերում օգտագործվողներին: Այս չիպերը կարող են ընդօրինակել մարդու ուղեղի սինապտիկ ակտիվությունը՝ ենթադրելով հաշվողական կենսաբանության և խելացի նյութերի զարգացման ներուժ:

Ինչպես են այս բակտերիաները խաղում tic-tac-toe-ը, պատճենում է ավելի բարդ օրգանիզմների և մեքենաների որոշումների կայացման գործընթացները: Հետազոտողները ստեղծել են հաղորդակցման մեթոդ, որի միջոցով բակտերիաները կարող են «զգալ» խաղի առաջընթացը և համապատասխանաբար արձագանքել՝ մանիպուլյացիայի ենթարկելով բակտերիաների քիմիական միջավայրը: Սպիտակուցների փոփոխված հարաբերակցությունը նրանց միջավայրում հեշտացնում է այս գործընթացը: Սկզբում այս բակտերիաների խաղացողները պատահական շարժումներ էին անում, բայց ընդամենը ութ մարզումային խաղերից հետո նրանք սկսեցին ցուցադրել հմտությունների զարմանալի մակարդակ՝ ցույց տալով բակտերիալ համակարգերի սովորելու և հարմարվելու ներուժը:

Այս առաջընթացը քայլաքար էր բակտերիալ համակարգերի վրա հիմնված ավելի բարդ նեյրոնային ցանցերի զարգացման ուղղությամբ: Շուտով կենսաբանական համակարգերը կարող են ունակ կատարել բարդ խնդիրներ, ինչպիսիք են ձեռագրի ճանաչումը, նոր ուղիներ բացել կենսաբանական և էլեկտրոնային համակարգերի ինտեգրման համար: Նման առաջընթացներն ընդգծում են սինթետիկ կենսաբանության ներուժը՝ զարգացնելու կենդանի նյութեր, որոնք կարող են սովորել, հարմարվել և փոխազդել իրենց միջավայրի հետ աննախադեպ ձևերով:

Խանգարող ազդեցություն

Առողջապահության ոլորտում այս տեխնոլոգիան կարող է հանգեցնել ավելի արդյունավետ և անհատականացված բուժումների՝ մշակելով հարմարվողական բուժումներ, որոնք կարող են զարգանալ՝ ի պատասխան հիվանդի փոփոխվող վիճակի: Այնուամենայնիվ, կա չնախատեսված հետևանքների վտանգ, եթե այս կենսաբանական համակարգերն իրենց անկանխատեսելիորեն վարվեն, ինչը կարող է հանգեցնել նոր հիվանդությունների կամ գենետիկ մոդիֆիկացիաների շուրջ էթիկական երկընտրանքների: Այս զարգացումը կարող է հանգեցնել հեղափոխական բուժման հասանելիության, սակայն ռիսկերը կառավարելու համար կարող է պահանջվել խիստ կարգավորող վերահսկողություն:

Գյուղատնտեսության մեջ հարմարվողական սինթետիկ կենսաբանությունը խոստանում է բարելավել սննդի անվտանգությունը՝ ստեղծելով մշակաբույսեր, որոնք կարող են հարմարվել տարբեր կլիմայական պայմաններին, դիմակայել վնասատուներին և հիվանդություններին և տալ ավելի սննդարար արտադրանք: Այս զարգացումը կարող է կտրուկ նվազեցնել կախվածությունը քիմիական թունաքիմիկատներից և պարարտանյութերից: Այնուամենայնիվ, գենետիկորեն ձևափոխված օրգանիզմների (ԳՁՕ) արտանետումը շրջակա միջավայր անհանգստություն է առաջացնում կենսաբազմազանության և անկանխատեսելի էկոլոգիական հետևանքների հնարավորության վերաբերյալ: Որպես այդպիսին, գյուղատնտեսական և կենսատեխնոլոգիական ընկերությունները կարող են անհրաժեշտ լինել նավարկելու բարդ կարգավորիչ լանդշաֆտներում և ԳՁՕ-ների վերաբերյալ հանրային ընկալումներում:

Կառավարությունների համար մարտահրավերը կայանում է նրանում, որ ստեղծել քաղաքականություն, որը խթանում է նորարարությունը սինթետիկ կենսաբանության մեջ՝ միաժամանակ պաշտպանելով հանրային առողջությունը և շրջակա միջավայրը: Միջազգային համագործակցությունը կարող է էական նշանակություն ունենալ հարմարվողական կենսաբանական համակարգերի անվտանգ զարգացման և տեղակայման համար ուղեցույցներ սահմանելու համար՝ ապահովելով դրանց օգտագործումը պատասխանատու և էթիկորեն: Այս տեխնոլոգիայի երկակի օգտագործման բնույթը՝ ինչպես քաղաքացիական, այնպես էլ ռազմական ոլորտներում կիրառություններով, ավելի է բարդացնում կարգավորիչ ջանքերը: Արդյունավետ կառավարումը կպահանջի շարունակական երկխոսություն գիտնականների, քաղաքականություն մշակողների և հասարակության միջև՝ հարմարվողական սինթետիկ կենսաբանության առավելությունները դրա ռիսկերի հետ հավասարակշռելու համար:

Կենսաբանության հետևանքները խաղում են խաղեր

Սինթետիկ կենսաբանության ավելի լայն հետևանքները, որոնք սովորում և հարմարվում են ժամանակի ընթացքում, կարող են ներառել. 

• Բարելավեց մշակաբույսերի ճկունությունը հարմարվողական սինթետիկ կենսաբանության միջոցով, ինչը հանգեցնում է սննդի սակավության կրճատմանը և պարենային գլոբալ անվտանգության բարձրացմանը:
• Հարմարվողական բժշկական բուժման մշակում, որը հանգեցնում է մարդու կյանքի երկարացմանը և ժողովրդագրական միտումների փոփոխմանը, ինչպիսին է բնակչության ծերացումը:
• Աճել էթիկական բանավեճերը և հանրային դիսկուրսը գենետիկ մոդիֆիկացիաների բարոյականության վերաբերյալ, որոնք ազդում են հասարակության արժեքների և նորմերի վրա:
• Կառավարությունները միջազգային համագործակցություններ են հաստատում սինթետիկ կենսաբանության համար էթիկական չափանիշներ սահմանելու համար:
• Տնտեսական նոր ոլորտները կենտրոնացած են սինթետիկ կենսաբանական ծառայությունների և արտադրանքի շուրջ՝ խթանելով նորարարությունը և աշխատատեղերի ստեղծումը:
• Փոփոխություններ բնապահպանական քաղաքականության մեջ՝ ուղղված ԳՁՕ-ների վայրի բնություն արտանետման էկոլոգիական ազդեցություններին:
• Կենսաանվտանգության հետ կապված մտահոգությունների աճը, որը դրդում է երկրներին ներդրումներ կատարել պոտենցիալ կենսաբանական սպառնալիքների դեմ պաշտպանական մեխանիզմներում:

Հարցեր, որոնք պետք է հաշվի առնել

• Ինչպե՞ս կարող է հարմարվողական սինթետիկ կենսաբանությունը փոխել ձեր մոտեցումը անձնական առողջության և առողջության նկատմամբ:
• Ինչպե՞ս կարող են սինթետիկ կենսաբանության առաջընթացները փոխակերպել ձեր աշխատանքը կամ արդյունաբերությունը: