127 10

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Je�li zaakceptujemy mo�liwo�� stworzenia sztucznego �ycia, musimy rozwa�y� trudne kwestie etyczne, maj�ce znaczenie dla ca�ej ludzko�ci.Jak nale�y post�powa�, je�li cyfrowe organizmy w symulacjach sztucznego �ycia s� naprawd� �ywe? Czy mamy prawo zabija� je lub robi� im krzywd�? Czy wolno nam poddawa� je sztucznej selekcji w celu stworzenia po��danych form, a je�li tak, to w jakich celach?Dla uczonych istotne jest, �e analiza z�o�ono�ci zmusza do podj�cia interdyscyplinarnych bada� w renesansowym stylu i do symbiozy nauki z technik�.Spotkali�my si� tu z wieloma przyk�adami, ilustruj�cymi owocno�� takiego podej�cia, i nie mamy w�tpliwo�ci, �e tak b�dzie i w przysz�o�ci.Jej najbardziej fascynuj�cym zwiastunem s� pierwsze obliczenia biochemiczne, zapewne oznaczaj�ce narodziny nowego rodzaju komputerów.43 Gdyby Alan Turing i John von Neumann mogli to zobaczy�, z pewno�ci� byliby zachwyceni, �e cz�steczki rozwi�zuj� z�o�ony problem obliczeniowy.Poniewa� cz�steczki te to DNA, praca ta oznacza kolejny krok w kierunku zatarcia ró�nicy mi�dzy komputerami i �ywymi organizmami, co Turing i von Neuman niew�tpliwie równie� by zaaprobowali.Koncepcja molekularnych oblicze� narodzi�a si� ju� w 1959 roku, gdy przysz�y laureat Nagrody Nobla, fizyk Richard Feyn-man, wyg�osi� wyk�ad o mo�liwo�ci skonstruowania submi-kroskopowego komputera.44 W poprzednich rozdzia�ach omawiali�my dwa kierunki takich bada�; jeden zwi�zany z wykorzystaniem reakcji BZ do rozwi�zywania problemów, drugi -z próbami zbudowania komputera kwantowego.Informatyk Leonard Adleman z Uniwersytetu Po�udniowej Kalifornii zaproponowa� nowe podej�cie, wykorzystuj�ce inny aspekt naturalnego paralelizmu przyrody.Eksperyment Adlemana polega� na zastosowaniu molekularnego paralelizmu do znalezienia "zorientowanej drogi Hamiltona".Jest to trudny problem typu NP; chodzi w nim o znalezienie drogi przechodz�cej raz i tylko raz przez wszystkie podane wierzcho�ki grafu.Droga hamiltonowska przechodzi przez ka�dy wierzcho�ek grafu dok�adnie raz.Rozwa�my na przyk�ad zbiór czterech ameryka�skich miast: Atlanta, Baltimore, Chicago i Detroit.Za�ó�my, �e samoloty lataj� tylko na trasach Atlanta � Chicago, Chicago � Detroit, Chicago � Baltimore i Baltimore � Detroit.Problem skierowanej drogi hamiltonowskiej mo�emy teraz wyrazi� nast�puj�co: czy podró�nik mo�e zarezerwowa� bilety na dok�adnie trzy loty, tak aby startuj�c w Atlancie i l�duj�c w Detroit, odwiedzi� wszystkie miasta? W tym przypadku �atwo stwierdzi�, �e podró�nik musi lecie� tras� Atlanta � Chicago -Baltimore � Detroit.Je�li jednak liczba miast i po��cze� wzrasta, to, jak we wszystkich problemach klasy NP, liczba mo�liwych tras do sprawdzenia gwa�townie ro�nie.Molekularny komputer rozwi�za� ten problem, stosuj�c brutaln� si�� i rozleg�y paralelizm."Komputerowy" program mia� posta� mieszaniny bilionów fragmentów cz�steczek DNA z jedn� nici� helisy, reprezentuj�cych miasta lub po��czenia.W�ród ogromnej liczby kombinacji, do jakich doprowadzi�o ��czenie komplementarnych nici DNA, niemal na pewno musia�a si� znale�� równie� kombinacja o po��danych w�asno�ciach.Nast�pnie Adleman pos�u�y� si� standardowymi metodami biologii molekularnej, by wy�owi� t� cz�steczk�: "rozwi�zanie" wyra�nie ró�ni�o si� od innych cz�steczek d�ugo�ci� i sk�adem.45Pó�niej wykazano, �e DNA mo�e pos�u�y� do rozwi�zywania innych problemów � wymagaj�cych przeszukania ogromnego zbioru potencjalnych rozwi�za� � które przekraczaj� mo�liwo�ci dowolnego konwencjonalnego komputera.46 Obecnie uczeni usi�uj� skonstruowa� uniwersalny komputer molekularny, zdolny do rozwi�zania dowolnego problemu obliczeniowego.Poniewa� DNA mo�e przechowywa� i wynajdywa� dane, pewnego dnia prawdopodobnie uda si� opracowa� ogóln� metod� molekularn� regulowania oddzia�ywa� mi�dzy cz�steczkami i wydobywania z nich danych.To z kolei zapewne przyczyni si� do rozwi�zania problemu, czy uk�ady biologiczne to rzeczywi�cie skomplikowane urz�dzenia obliczeniowe, wykonuj�ce instrukcje zawarte w genach.Mogliby�my wówczas pozna� nowe szczegó�y ewolucji i wyja�ni� przebieg z�o�onych procesów biochemicznych, takich jak te, które zachodz� w ludzkim mózgu.Z technicznego punktu widzenia warto pami�ta�, �e cho� istniej�ce obecnie superkomputery s� zdolne do wykonywania biliona operacji na sekund�, komputery molekularne mog� by� miliard razy szybsze.Magazynowanie informacji w cz�steczkach DNA wymaga bilion razy mniej miejsca ni� wspó�czesne metody, takie jak dyski CD, i zu�ywa wiele rz�dów wielko�ci mniej energii.Kto wie, do jakiej rewolucyjnej symbiozy doprowadzi to nowe skrzy�owanie nauki z komputerem? W przysz�o�ci b�dziemy z pewno�ci� ogl�da� dalsze przyk�ady syntezy dwóch g�ównych w�tków tej ksi��ki: zdolno�ci komputerów do symulowania z�o�ono�ci i umiej�tno�ci rozwi�zywania problemów, jak� wykazuj� z�o�one uk�ady biologiczne, a zw�aszcza ludzki mózg.Prosz� sobie wyobrazi� supermózg, utworzony przez globaln� sie� komputerów molekularnych, wykorzystuj�cych DNA.Czy ewolucja takiego supermózgu doprowadzi�aby do powstania globalnej inteligencji? Je�li tak, to zacz�aby si� nowa epoka w historii ewolucji [ Pobierz całość w formacie PDF ]

�

pobieranie @ do ÂściÂągnięcia @ pdf @ download @ ebook

Podobne