ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
 
Бесплатные рефераты
 

 

 

 

 

 

     
 
Цивілізація богів. Прогноз розвитку науки і техніки в 21-му столітті
     

 

Наука і техніка

Цивілізація богів. Прогноз розвитку науки і техніки в 21-му столітті

Андрій Капацо

Виділення з генетики нових наук і напрямків. Зростання приватних інвестицій в генетику і медицину. Відновлення функцій старіючого організму людини. Відновлення функціонування залоз внутрішньої секреції. Застосування сенсорів стеження і контролю в організмі людини. Універсальні щеплення. Збільшення середньої тривалості життя людини на двадцять років. Розуміння в основному механізмів формоутворення людського організму. Розшифровка безлічі маршрутних карт «ген - білок - біохімічна реакція». Створення бази даних будови і функцій білків людського організму. Робота над створенням комп'ютерної моделі метаболізму людського організму. Створення комп'ютерної моделі еталонного геному людини. Комп'ютерна модель нейрона людини з елементами інтерактивності. Генное конструювання. Досягнення в сільському господарстві. Успіхи генної інженерії в фармацевтиці. Масове застосування технологій генної інженерії в світовому господарстві. Вивчення генетичних текстів рідкісних, екзотичних, зниклих видів мікроорганізмів, тварин і рослин. Дослідницькі роботи з поліпшення людського організму. Застосування медичних мікромашин для оперативного і профілактичного впливу на людський організм. Засоби доставки нормалізаторів генів до великих масивів клітин. Способи вилучення з клітин непотрібних речовин. Ліквідація раку як захворювання. Препарати, що регулюють температуру людського організму і швидкість обміну речовин. Розшифровка маршрутних карт виду «ген - білок - біохімічна реакція» деяких морських тварин і риб. Поліпшення природних молекул білка шляхом комп'ютерного моделювання. Початок робіт зі створення людини з еталонними генами. Таємні спроби створення поліпшеного людини для військових цілей. Труднощі створення штучних генів. Відновлення геномів вимерлих тварин і рослин. Управління процесами зростання рослинних трансгенних організмів. Конструювання нових продуктів харчування. Єдина база даних комп'ютерних моделей хімічних сполук. Високий рівень розвитку нанотехнологій. Отримання надчистих хімічних елементів і з'єднань. Великотоннажне виробництво неорганічних матеріалів методами молекулярної збірки. Еволюціонуюча каталізатори. Каталізатори послідовного дії як основа безвідходних технологій. Розробка саморуйнуються після виконання функцій матеріалів. Відпрацювання хімічних технологій в «єдиному просторі віртуального моделювання ». Штучні фотокаталізатори для різних частот електромагнітного випромінювання. Створення нових класів хімічних з'єднань. Технології сверхдавленія і надщільним матеріали. Конструкційні матеріали, отримані під високим тиском. Надпровідні конструкційні матеріали. Застосування водню в промисловості та в побуті. Біологічне витяг хімічних сполук. Застосування систем комп'ютерної візуалізації в побуті. Вивчення діяльності мозку за допомогою молекулярних роботів. Медичні препарати, що поліпшують запам'ятовування. Експерименти з введення простих програм поведінки, мислення і думки в мозок людини. Розуміння механізмів виникнення психологічних станів у людини. Оперативний контроль над параметрами людського мозку. Перші експерименти з коректування психологічних станів людини. Сьогодення і майбутнє ЕПВМ. Застосування роботів-вихователів для виховання молодого покоління.

Провідною наукою сучасності, як і раніше залишалася генетика. За останні роки з цієї найважливішої для людини науки виділилося більше десятка самостійних наук і безліч нових напрямів. Діапазон, охоплюваний новими науками і напрямками, був надзвичайно широкий і включав в себе вивчення всіх, що живуть нині представників земної біосфери, а також по можливості вимерлих її представників. Величезну цінність для подальшого прогресу генетики представляла часто сама незначна інформація, напрацьована природничими науками. Однаково важливою була інформація як про пристрій геному людини, так і про метаболізм самого марного виду мікроорганізмів, як про причини мутації вірусу грипу, так і про будову геному вимерлих тварин і рослин. Інтерес до генетичних і біологічних досліджень з боку громадськості був великий як ніколи. Причиною цього було те, що світове громадську думку взяло генетику як всесильну науку, здатну забезпечити кожній людині реальне довголіття, активне життя в старості, можливість оновлення та покращення власного організму.

Так уже традиційно склалося в нашому світі, що у переважної більшості людей значні фінансові можливості з'являються в похилому віці ". Іншими словами, значна частина світового капіталу знаходиться у власності, або в управлінні людей, давно минули пору зрілості. Вибір варіантів інвестування капіталу для цієї частини населення визначається в основному турботою про майбутнє власних дітей і родичів. За суті, інвестування капіталу людьми похилого віку має вимушений характер, оскільки їм давно відомо, що ніякі грошові вливання в продовження власного життя, а це для них є пріоритет першого порядку, в принципі не можуть дати кардинальних змін. У цих умовах людина орієнтується на пріоритети другого порядку, якими є благополуччя і допомогу близьким людям. Однак бурхливий розвиток генетики та супутніх наук пробило пролом в сформованому стереотипі поведінки і мислення щодо можливості продовження власного життя. Останнім часом все більше і більше багатих людей активно інвестували кошти у власне довголіття і здоров'я, вкладаючи їх у розвиток наук і технологій. У недалекій перспективі вже маячила приваблива можливість особистого безсмертя. І це не було самообманом або ілюзією. Кожен новий день приносив реальні досягнення і відкриття, не бачити які міг тільки сліпий.

Грошові кошти приватних осіб, які інвестувалися у розвиток генетичних наук, були колосальними. Не існувало ще прецедентів в історії людства настільки масового і яскравого інтересу до якої-небудь науки з боку людей, що володіють практично необмеженим капіталом. Кращі вчені, найкраще обладнання, все краще, краще ... Наявність достатнього фінансування зумовило революційні прориви в генетиці. Перетікання фінансів у науки суміжні з генетикою стимулювало і там безліч відкриттів. Імпульс розвитку отримали навіть багато академічних другорядні дослідження, фінансування яких зрушила з мертвої точки тільки завдяки небувалого сплеску інтересу світової громадськості до природничих наук. Поза сумнівом, найголовніших напрямком грошового інвестування в розвиток генетики були аспекти практичного її використання для цілей медицини.

Медицина, відгукуючись на настрій та потреби суспільства, поставила перед собою, крім інших важливих завдань, як пріоритетне завдання підтримання і відновлення функцій старіючого людського організму. Саме в цей напрямок приватні інвестиції були максимальними. Саме цей напрямок медицини найбільше цікавило старіючу і вже постарілий спільність багатих Для задоволення побажань інвесторів активно стали розроблятися наступні напрямки медичних досліджень.

Однією з ознак старості є порушення діяльності залоз внутрішньої секреції людини, а також їх незбалансована робота. Порушення ці є віддзеркаленням складних процесів, що відбуваються в старіє організмі, і визначаються низькою якістю метаболічних реакцій, а також спотворенням сформованих взаємозв'язків між частинами організму. Якщо дивитися в корінь, то першопричиною є одночасні масові порушення функціонування внутрішньоклітинної діяльності. З точки зору теорії голою оптимальним варіантом оновлення старіючого організму людини було б одночасне оновлення всіх залоз внутрішньої секреції, оскільки функції будь-який з них до цього віку є порушеними в тій чи іншій мірі. Варіант же часткової заміни найбільш пошкоджених залоз внутрішньої секреції був всього лише напівзаходом. Операція повної заміни органів була краща, як має на максимальні цілі, але практичне її втілення вимагало важкого хірургічного втручання з імплантації залоз внутрішньої секреції, що було нелегким випробуванням для старіючого організму і несло в собі суттєві елементи ризику.

Сам по собі процес вирощування нових органів особи, в тому числі і залоз внутрішньої секреції, був до цього часу достатньо вивчений і непогано відпрацьовано. Вирощування нового органу відбувалося максимально наближено до етапів і термінів природної програми зростання, реалізованої в організмі людини. Гени і групи генів, що визначають процеси свої програми в строгій послідовності, тією ж, що і в зростаючому організмі. Управління цими процесами було змішаним. Частина управлінських функцій виконувалася примусово, ззовні, шляхом одноразового впливу на вся кількість зростаючих клітин, яке здійснювалося через механізми активування або інгібування окремих генів або груп генів. Інша частина управлінських функцій базувалася на використанні природних регуляторних механізмів, а саме на процесах активації та інгібування генів і їх груп, що здійснюються тим самим природним чином, що при зростанні органу всередині живого організму, який розвивається.

Вирощування нових органів було важким і складним справою. Над відпрацюванням процесів вирощування тільки одного органу працювали, як правило, декілька дослідницьких інститутів і безліч лабораторій. Теоретично ясний процес при практичній реалізації був пов'язаний із подоланням безлічі труднощів, коли окрім вирощування основною для конкретного органу функціональної тканини, було потрібно супроводжувати це зростання пропорційним зростанням нервової, м'язової, сполучної тканини, кровоносними судинами і капілярами і т.п. Таким чином, вирощування нових залоз внутрішньої секреції було справою реальним, але тривалим і дорогим. Тим не менше, стійкий попит стимулював пропозицію. Технології вирощування органів поза організму людини удосконалювалися, вартість вирощування залоз внутрішньої секреції постійно зменшувалася, від усього цього людство тільки вигравало.

Інший підхід реалізовувала технологія ренесансу залоз внутрішньої секреції. Розуміння механізмів функціонування клітин залоз внутрішньої секреції, а також розшифровка маршрутних карт «ген (група генів) -- біохімічна реакція - гормон », заклали теоретичний фундамент цільового впливу на певні гени. Сприяло відновленню на деякий термін функцій залоз внутрішньої секреції також і введення додаткових хімічних речовин безпосередньо в цитоплазму клітин. Термін такого ренесансу міг бути досить тривалим для одного організму, і нетривалим для іншого - надто багато індивідуальних факторів впливали на результат внутрішньоклітинного втручання. Вік людини, стан тканин, сила імунітету, наявність в клітинах індивідуальних хімічних сполук - все це впливало на термін функціонування оновлених залоз.

До цього часу були добре вивчені гормональна і ферментна системи людського організму, зрозумілі процеси взаємодії цих систем між собою і їх вплив на організм в цілому. Розшифровка молекулярної і просторової структури всіх гормонів і ферментів людини дозволила налагодити їх масове виробництво в достатній кількості. Кошти цільової доставки лікарських препаратів з успіхом застосовувалися для адресної доставки необхідних гормонів або ферментів, безпосередньо до потребує органу або тканини.

На практиці відновлення функцій залоз внутрішньої секреції здійснювалася наступним чином. Імплантовані в організм хворого сенсори стеження здійснювали оперативний контроль над концентрацією гормонів у ключових місцях організму людини і передавали поточну інформацію в медичний комп'ютер. При порушенні гормонального балансу в організмі людини, комп'ютер в режимі реального часу видавав поточні рекомендації з доставці до тих або інших ділянок організму гормональних препаратів. Постійна медичний контроль над рівнем і балансом гормонів в організмі людини робив чудеса, гормональна система людей похилого віку постійно коректувалася і підтримувалася на рівні, відповідному юнацького і молодого віку. Такий вплив на організм людини могло здійснюватися протягом тривалого періоду без будь-якої шкоди для його здоров'я. Позитивним додатковим ефектом було відновлення функціонування залоз внутрішньої секреції, після отримання ними серії регулюючих впливів. Тут грали свою роль тонкі механізми автоматичного регулювання, вироблені людським організмом в процесі еволюції.

У медицині активізувалася робота з розробки технологій покращення, відновлення та оптимізації функцій всіх органів і тканин людину похилого віку. Універсальним підходом була імплантація в людський організм сенсорів спостереження, цілодобово пов'язаних з медичним комп'ютером, які контролювали ті, або інші параметри внутрішнього середовища людини. Медичний комп'ютер видавав рекомендації хворому або команди безпосередньо виконавчим механізмам для приведення параметрів організму в норму шляхом введення необхідних препаратів. Як правило, в організмі людини створювалися численні депо - місця складування і зберігання (а в деяких випадках і виробництва) гормонів, білків, ферментів, необхідних хімічних сполук і лікарських препаратів. Це були як імплантовані штучні пристрої, так і тканини людського організму, що виконують функції тривалого зберігання свого вмісту.

Комплексне застосування розроблених технологій різко знижувало для хворого можливість летального результату, пов'язаного з відмовою органів і залоз внутрішньої секреції, порушенням обміну речовин, типових причин загибелі старіючого організму. Імплантація в організм хворого систем спостереження, контролю та деяких виконавчих механізмів на практиці носила вкрай ощадливий характер. Використання методів мікрохірургії та останніх досягнень в області нанотехнологій дозволяли здійснювати оперативне втручання без помітного дискомфорту для хворого. Людина після імплантації не відчував присутності сторонніх предметів в своєму організмі, як через малість їх розмірів, так і за причини біологічної інертності застосовуваних матеріалів.

Ще однією точкою докладання зусиль наукових колективів стали роботи з поліпшення імунної системи людини. До цього часу були повністю вивчені і зрозумілі механізми функціонування імунної системи людини, взаємне вплив імунних органів один на одного, а також їх вплив на інші органи і тканини в процесі вироблення імунної відповіді. Крім цього були вивчені і зрозумілі молекулярні механізми впливу біологічно активних речовин на імунну систему в цілому. Все це дозволило розпочати практичне поліпшення імунної системи людини шляхом застосування біологічно активних препаратів з урахуванням особливостей організму. синтезували ряд універсальних біологічно активних препаратів, а також безліч препаратів індивідуальної дії, спрямованих на активізацію і зміцнення імунної системи людини. Індивідуальний підхід сприяв підтримання імунної системи людини протягом тривалого часу на максимальному, визначеному рівні природою, без шкідливих для організму наслідків, таких як виснаження або перевтому.

Розвиток комп'ютерних технологій та удосконалення програмного забезпечення не обійшли стороною імунологію. Накопичена інформація, що характеризуємолекулярну структуру найбільш відомих і небезпечних антигенів, постійно оброблялася за допомогою спеціалізованих програм, що в кінцевому підсумку дозволило зробити узагальнюючі висновки та висновки, що мають серйозне значення для здоров'я людини. Була доведена можливість створення штучних білків, які одночасно несли б на собі поверхневі ознаки десятків небезпечних антигенів, але були б позбавлені їх хвороботворної сили. Такі синтетичні з'єднання були схожі на небезпечні природні антигени своїми мембранними специфічними білками. Для імунної системи людського організму вони представлялися типовими чужорідними білками (антигенами), на впровадження яких було потрібно сформувати імунна відповідь, незалежно від ступеня їх небезпеки і хвороботворності. Подібні штучні білки були універсальними щепленнями. Після такого щеплення організм людини виробляв стійкий імунітет до багатьох хвороботворних мікробів і вірусів, які мають у своєму складі білки та білкові фрагменти, аналогічні наявними в універсальній білкової щеплення. Застосування універсальних щеплень дозволило на порядок скоротити захворюваність бактеріальними та вірусними інфекціями. Також значно сумарна кількість отруєнь харчовими і промисловими токсинами.

Паралельно були розроблені активні синтетичні сорбенти нового покоління, які успішно виконували деякі функції імунної системи людини. Активні синтетичні сорбенти вибірково пов'язували при введення в кровоносну систему людини чужорідні хімічні сполуки, що потрапили з навколишнього середовища в організм людини. Крім цього вони також знешкоджували і пов'язували продукти метаболізму людського організму, в першу чергу токсини, вільні радикали, деякі інші небажані хімічні сполуки.

Впевнене просування вперед природничих наук, головними з яких були генетика і медицина, призвели до збільшення середньої тривалості життя в розвинених країнах на двадцять років. На загальних середньостатистичному фоні виділялися індивідуальні вражаючі випадки продовження терміну насиченою, активного життя. Існуючий стан науки і техніки дозволяло для заможних людей впевнено прогнозувати термін їх активного життя в межах ста років. Звичайно ж, за умови реалізації всього комплексу медичних заходів, спрямованих на омолодження та оздоровлення старіючого організму. З огляду на темпи прогресу в ключових для людини напрямках генетики та медицини, можна було припустити збільшення тривалості активного життя всіх жителів планети, а не тільки невеликого кількості багатих людей, що вже в найближчому майбутньому. Висловлюючись простими словами, всі люди, що народилися в шостому десятилітті двадцятого століття і пізніше, мали шанси на довголіття і активну здорове життя. Наскільки реальним було ці шанси використовувати кожному, залежало від волі людини, її значущості в суспільстві, фінансового стану і багато чого іншого.

Планомірне вивчення геному людини тривало під всіх країнах світу. Цей процес перейшов в організовану, упорядковану стадію. Не було більш революційних проривів на цьому напрямку, просто сотні тисяч і мільйони вчених ретельно, крок за кроком складали все нові шматочки генетичної мозаїки, за якими реально проглядалася струнка картина функціонування людського геному. У минулому залишилася ейфорія перших успіхів і відкриттів, тепер дослідний процес йшов безупинно у тиші лабораторій та інститутів, щогодини відображаючи нові досягнення та напрацювання шляхом вдосконалення комп'ютерних моделей клітин, органів, цілісних організмів, поповнюючи, таким чином, загальнодоступні бази даних. Геном людини був надбанням усього людства, і давно вже інформація про пристрій і механізми його функціонування стала відкритою і загальнодоступною для вчених і любителів всього світу, за невеликим винятком з причини безпеки. Експериментальної інформації було накопичено і систематизовано надзвичайно багато.

Аналіз накопиченої інформації дозволив повністю зрозуміти механізми формоутворення людського організму, що реалізуються через послідовну активізацію так званих «архітектурних генів». Сталі зрозумілими процеси росту і розвитку людського організму від моменту першого поділу заплідненої яйцеклітини до стадії статевої зрілості, включаючи механізми просторової організації клітин, тканин, органів, механізми диференціації клітин, а також механізми послідовного включення тих або інших генів і груп генів. Було складено повні маршрутні карти загального вигляду «Ген - білок - ознака», які містили інформацію різного ступеня складності про підпорядкованість та взаємовідносини генів, білків і ознак між собою.

Наближалася до завершення гігантська робота по складання повного списку маршрутних карт типу «ген - білок - біохімічна реакція ». Підсумком цієї роботи бачилося створення єдиної карти всіх метаболічних реакцій людського організму. Послідовності «білок - біохімічна реакція »після розшифровки стикуються між собою, шикувалися в довгі розгалужені ланцюги. При цьому наочно відображалися механізми складних процесів і функцій, властиві живим клітин і тканин людини. Такі складні ланцюги, переплітаючись між собою, відображали в табличному або віртуальному тривимірному вигляді поки ще не повну єдину карту всіх метаболічних реакцій людського організму.

Єдина карта метаболічних реакцій з кожним днем ставала все більш повної, точної і всеохоплюючої. До кінця десятиліття в ній знайшли своє відображення близько двохсот п'ятдесяти тисяч біохімічних реакцій, властивих людському організму, як протягом усього терміну існування, так і в певні періоди його розвитку. У цьому всеосяжну науковому дослідженні знайшлося місце і для півмільйона різних видів білків, виробляються в організмі людини, чиї функції і пристрій були визначені до цього часу. Вивчення сотень тисяч білків, які залишилися поки недослідженими, успішно тривало вченими багатьох країнах світу в рамках програми «Білок людини». Труднощі при вивченні білків, пов'язані з їх малим кількістю, короткочасністю існування всередині клітини, необхідністю вивчати поведінку білкових молекул безпосередньо в живій клітині, а також неоднозначним взаємодією з іншими речовинами, успішно долалися. Крок за кроком вчені розкривали таємниці будови білкових молекул, нюанси їх поведінки в біохімічних реакціях.

Систематизація отриманих наукою знань дозволила приступити до створення комп'ютерної моделі метаболізму людського організму, відображає повний перелік властивих людському організму життєзабезпечуючих реакцій. Незважаючи на брак знань про будову і функціях півмільйона різних білків людського організму було цілком реально і досить привабливо викласти їх функції та будову в наближеному вигляді, щоб отримати готовий інструмент для подальших досліджень. Однак учені пішли по шляху створення комп'ютерної моделі, побудованої виключно на достовірних, перевірених і підтверджених фактах. Подібні факти формували фундамент, на якому будувалися, перевірялися і опрацьовувалися нові теорії та гіпотези, а також уточнювалися раніше отримані знання та уявлення.

Створювана комп'ютерна модель метаболізму людського організму стала найбільш повної і щохвилини оновлюваної базою даних, яка в режимі реального часу поповнювалася інформацією, отриманою в ході реалізації програм «Білок людини» і «Геном людини». Дана модель, хоча і не була достатньо повною, оскільки не враховувала всі притаманні людському організму білки і біохімічні реакції, все ж таки давала досить докладний уявлення про тонкощі основних метаболічних процесів в клітинах, тканинах і органах людини. Важливою особливістю комп'ютерної моделі стала її здатність представити метаболічні процеси в людському організмі і будова білкових молекул у вигляді віртуального об'ємного зображення. Якщо виражатися просто, багато що у будові і функціонуванні людського організму було вже вивчено і зрозуміло. Інформація про функції і структуру невивчених білків, про призначення недосліджених метаболічних реакцій, мала для вчених другорядне значення, оскільки порушувала процеси, ознаки і реакції, не загрожують людському організму загибеллю. Існуючі білі плями, звичайно ж, вимагали самого ретельного вивчення, але навіть при відсутності цих знань вже сьогодні можна було успішно використовувати можливості комп'ютерної моделі метаболізму людського організму для просування вперед у медицині, фармацевтиці, геронтології та інших науках.

Для координації зусиль світової наукової громадськості щодо вдосконалення і поповненню базової комп'ютерної моделі був створений на території об'єднаної Європи науковий центр, в якому працювали сотні фахівців різного профілю з багатьох країн. На жаль, створена комп'ютерна модель не могла поки працювати в інтерактивному режимі, що ускладнювало роботу вчених з доведення гіпотез і припущень в режимі реального часу. Введення нових знань у базу даних здійснювався як автоматично в відповідно до алгоритмами програмного забезпечення, так і безпосередньо фахівцями у випадках, не передбачених комп'ютерними програмами. Всі нові знання піддавалися ретельному аналізу на предмет стикування із уже наявними даними. Процес аналізу нових даних здійснювався спеціальної робочою групою, що складалася з представників різних наук. Ця група також виробляла необхідні коригування комп'ютерної моделі під час вступу нових даних, з періодичністю один раз на тиждень, і частіше, у разі будь-якого серйозного прориву на одному з наукових ділянок.

Усі наукові установи світу мали рівні права на користування базової комп'ютерної моделлю метаболізму людського організму для вирішення власних завдань. Надпотужні комп'ютери і високошвидкісні інформаційні магістралі дозволяли робити це швидко і з будь-якої частини світу. Спеціальна служба безпеки здійснювала контроль над чистотою експериментів при використанні базової комп'ютерної моделі. Будь-які спроби розробляти на ній генетичне, цитологічне, біохімічне зброю припинялися на корені, як службою безпеки, так і вбудованими охоронними програмами.

До кінця десятиліття закінчилася копітка робота по співставлення людських генів і груп генів закодовані ними ознаками, білків і біохімічних реакцій. За час досліджень при розшифровці і зіставленні генів і кодованих ними ознак, білків і біохімічних реакцій був використаний великий матеріал, що нараховує понад п'ятдесят тисяч індивідуальних геномів. Генетичний матеріал для досліджень підбирався по критеріями максимальної несхожості геномів між собою, тому дослідні роботи закінчилися отриманням достовірних результатів. При відборі геномів, які повинні були достовірно представляти весь генофонд людства, враховувалися генеалогічні нюанси, місце проживання, професійна діяльність, расова приналежність, вік людей, надали спадковий матеріал. Результати комп'ютерного аналізу спадкової інформації дозволили виділити групу генів, відповідальних за найбільш вдалі прояву ознак людського організму, які лягли в основу комп'ютерної моделі еталонного геному людини. Ця модель увібрала в себе всі «найкращі» гени, знайдені за роки досліджень індивідуальних геномів і мала величезне значення для майбутнього всього людства. Наприклад, дитина, що з'явився на світ з таким еталонним геномом, від народження буде мати переваги перед іншими дітьми, ніколи не буде хворіти, і буде мати резерви «потужності» всіх систем організму, у кілька разів більші, ніж середньостатистична людина. Реальне народження людини, що має еталонний набір генів, стало б важливим кроком на шляху еволюції людини, новим етапом у розвитку людства, певним не самою Природою, але підготовленим міццю людського розуму.

Проте теоретична можливість створення в недалекому майбутньому досконалої людини (на базі еталонного геному) особливо нікого в світі не схвилювала і не надихнула. Ця тема була цікава і актуальна сьогодні. Завтрашній день багато переваги досконалого, еталонного людини робив несуттєвими. При всіх своїх чудових фізичних та морфологічних ознаках людина з еталонним набором генів не був фактором, що кардинально впливає на еволюцію людського суспільства. Запрограмований генетично термін людського життя в 110-120 років, міг стати реальністю вже сьогодні, і досягти цього можна було відносно нескладними медичними засобами і технологіями. Перспектива для своїх дітей мати здорові органи в літньому віці не хвилювала всерйоз сьогоднішніх батьків, які жили в світі, де заміна зношених органів і тканин була повсякденною реальністю. Розуміння механізмів реалізації генетичних програм, яке назавжди прибрало завісу таємниці над чарівництвом перетворення двох злилися воєдино клітин у мислячого індивіда, зробило сучасного людину більш впевненим у власних силах.

Потенціал кращих напрацювань еволюції, що реалізовується в геномі досконалої людини, хоч і був значним, все-таки мав свою межу, не дуже перевершує межа можливостей середньостатистичної людини. Багато вчених, філософи і просто мислячі люди, вважали, що використання в близькому майбутньому природних еталонних генів для вирощування нового покоління невиправдано, що завдання, які ставить перед собою і вирішує цивілізація, повинні бути масштабніше і складніше. Чи не збільшення тривалості життя до 120-150 років, а збільшення терміну активного довголіття до 500-1000 років, таке завдання повинна вирішуватися вже сьогодні. Чи не підвищення резервів організму і ресурсів органів на тридцять-п'ятдесят відсотків, а створення нових органів і систем, що забезпечують життєдіяльність в широкому діапазоні умов навколишнього середовища. Чи не підвищення коефіцієнта корисної дії травної системи при переробки їжі, а використання інших видів енергії, крім енергії хімічних зв'язків.

Одним словом, мова йшла про поліпшення людини, як виду не шляхом поступових еволюційних перетворень, а шляхом активного використання знань і передових технологій. Сама можливість подібного варіанти розвитку подій знайшла в усьому світі, як прихильників, так і супротивників. Дискусії на цю тему стали невід'ємним атрибутом суспільних і наукових форумів, а також предметом тривалих обговорень у політичних і державних інститутах. Світові релігійні організації також приєдналися до дискусій про шляхи еволюції людини, і коментарі з цього приводу також розділилися.

На тлі що відбуваються у світі дискусій поява комп'ютерної моделі еталонного геному людини не справило помітного ажіотажу. Нова модель посіла належне їй місце як складова частина базової комп'ютерної моделі метаболізму людського організму, найбільш повної і обширної з існуючих моделей. Належне місце в базовій моделі також зайняли інші існуючі комп'ютерні моделі спеціалізованих клітин людини, деяких клітин тварин, а також комп'ютерні моделі функціональних тканин, органів, систем і підсистем людини.

До цього часу весь світ перейшов на єдині стандарти програмного забезпечення для комп'ютерного моделювання. Це дозволило без проблем зістиковувати воєдино розрізнені моделі різного ступеня деталізації, що розробляються в різних країнах і орієнтовані на використання фахівцями різних напрямків. Сімейство комп'ютерних моделей тваринних і рослинних клітин було представлено декількома досить повними моделями, розробленими вченими США, Японії, Європи, Китаю та Росії.

Найбільш повною і завершеною була розроблена в США комп'ютерна модель нервової клітини мозку людини. Рівень деталізації компонентів і структурних складових нерв?? ой клітини в цiй комп'ютерної моделі був надзвичайно високий. Усі клітинні структури і процеси в цій моделі були розроблені з деталізацією на рівні молекул, а найбільш відповідальні та Найважливіші з них на рівні окремих атомів. Високий рівень вивченості компонентів нервової клітини і хороша деталізація дозволили реалізувати в комп'ютерної моделі опції інтерактивності і автоматичної настройки. Після впливу на модель обурює фактора, яким міг бути введення нових даних або перевірка теоретичних уявлень, вона переходила в нове, адекватне втручанню, стан. Наприклад, після введення в комп'ютерну модель нервової клітини мозку людини віртуального хімічної сполуки, можна було візуально отримати відповідь на питання: «Чи є ця хімічна сполука нейтральним, покращує або погіршує процеси, що відбуваються під час передачі сигналу між нейронами? ».

Після введення інформації суперкомп'ютер починав розрахунок варіантів взаємодії віртуального хімічної сполуки з усіма здатними до реакції хімічними сполуками, що беруть участь у моделюється процесі. При цьому взаємодія молекул і атомів хімічних з'єднань розглядалося як взаємодія поверхонь потенційної енергії. Утворюється при взаємодії двох поверхонь потенційної енергії нова інтегральна поверхню задавала структуру всіх можливих хімічних сполук, чиє будова вписувалося в таку поверхню. Неможливість отримання інтегральної поверхні потенційної енергії вказувала на неможливість здійснення хімічної реакції між даними хімічними сполуками. Після визначення потенційно можливих продуктів хімічних реакцій, відразу автоматично відображаються у вигляді розподілених в просторі структур, які могли утворитися при взаємодії досліджуваного хімічної сполуки з усіма здатними до реакції клітинними компонентами, процедура пошуку відповіді тривала. Такий перелік можливих продуктів хімічних реакцій прийнято було називати переліком першого роду.

Новостворені хімічні з'єднання також перевірялися на предмет хімічної взаємодії з усіма, які є в оперативному просторі хімічними сполуками і здатними до реакції клітинними компонентами і між собою. Підсумком другого етапу комп'ютерного аналізу був новий перелік потенційно можливих хімічних сполук, то є перелік другого роду. Надалі, залежно від прийнятої глибини дослідження поставленої задачі, для знаходження відповіді необхідного ступеня точності могли проводитися додаткові етапи аналізу.

Всі випадки отримання нових інтегральних поверхонь потенційної енергії (продукти хімічного реагування досліджуваних сполук) вивчалися на предмет їх подальшої участі у всьому ланцюжку метаболічних реакцій модельованого процесу. У нашому прикладі відповіддю на поставлене питання було віртуальне зображенням

     
 
     
Українські реферати
 
Рефераты
 
Учбовий матеріал
Українські реферати refs.co.ua - це проект, на якому розташовано багато рефератів, контрольних робіт, курсових та дипломних проектів, які доступні для завантаження. Наші реферати - це учбовий матеріал для школярів і студентів. На ньому містяться матеріали, які дозволять Вам дізнатись більше про навколишнє середовище та конкретні науки які викладають у навчальних закладах усіх рівнів.
8.4 of 10 on the basis of 1721 Review.
 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
  Українські реферати | Учбовий матеріал | Все права защищены. DMCA.com Protection Status