Интернет бионановещей (IoBNT) - это новая тема, развивающаяся в последние пять лет в связи с успехами молекулярной коммуникации: гибридных наноантенн, терагерцевой наноэлектроники, наноштрихкодов, наномикроинтерфейсов, методов хранения и передачи информации на молекулярном уровне. Особенности подобных самоорганизующихся, в перспективе- саморазвивающихся систем, располагающихся, в том числе, и внутрителесно, требуют нестандартных подходов к моделированию и стандартизации на самых ранних этапах разработки.Необходима разработка моделей обращения молекулярных систем к внешним алгоритмам, программным комплексам и базам знаний, с использованием, в том числе, глубокого машинного обучения. Критично, что в этих внешних программных комплексах молекулярной эволюции должны быть встроены ограничительные компоненты, связанные с безопасностью человека и общества.
Вадим Чеклецов, Дак-Нуонг Ли
Бионановещи
Всё самое интересное начинается, когда выходишь из зоны комфорта, нарушаешь привычные границы. Наука подчиняется этому закону столь же неукоснительно, сколь и ваша личная жизнь. Мы живём в интересную эпоху — если XX век был временем обособления и дробления научных дисциплин, то наш побуждает учёных покидать обжитую поляну своих исследований и делать вылазки в дебри понятий и методов других направлений. К счастью, есть универсальный код, позволяющий самым разным учёным понимать друг друга, — язык математики. А когда математика приходит на ещё не математизированную поляну, там начинается революция.
Сейчас такая революция вовсю идёт в биологии, рождая самые щедрые на открытия научные области: биоинформатику, сравнительную геномику и молекулярную эволюцию, синтетическую биологию и биоинженерию, эксперименты in silico, моделирование мозга… На недавно закончившейся конференции «Информационные технологии и системы», которую уже в 39-й раз проводил Институт проблем передачи информации РАН, биологов среди докладчиков было не меньше, чем математиков, а больше всего было биоинформатиков, которые сами давно перестали понимать, биологи они или математики.
В перерывах между заплывами и покорением гор (дело-то было в Сочи) я слушал их выступления, пытаясь понять хоть что-нибудь кроме того очевидного факта, что им, съехавшимся со всех концов мира, очень хорошо и интересно друг с другом. Крохами, добытыми с этого пиршества разума, я надеюсь поделиться с вами на страницах «Кота». А начну, пожалуй, с интернета будущего (одна из секций конференции так и называлась).
Интернетом пользуются не только люди. Про интернет вещей, уже превышающий по размерам интернет людей, вы, конечно, слышали. Но, бьюсь об заклад, ничего не знаете про «возможности интернета бионановещей» — так был озаглавлен доклад профессора и главы лаборатории Технологического университета Тампере (это в Финляндии) Евгения Кучерявого. А возможности вот какие.
Для профессора, как и для любого человека из мира НБИК (общей поляны нано-, био-, инфо- и когнитивной инженерии), живая клетка — это созданная эволюцией наномашина, управляемая генетической программой. Ядро клетки содержит память и процессор этого микрокомпьютера, митохондрии служат ему батарейками, белки-рецепторы на поверхности клетки — сенсорами, воспринимающими внешние сигналы, а щелевые контакты с другими клетками — передатчиками, позволяющими отправлять сигналы. Мы имеем дело с готовой принимать, обрабатывать и передавать информацию наномашиной — остаётся только перепрограммировать её для своих целей.
Легче всего программировать бактерии: управляющая ими программа записана на довольно простой кольцевой молекуле ДНК. К тому же бактерии маленькие и подвижные благодаря своим жгутикам и ресничкам, им легко перемещаться, куда понадобится, — для этого, конечно, нужно научиться приманивать их к цели. И многому другому ещё предстоит научиться: выделять программы, контролирующие поведение; встраивать программные пакеты бактерий в наш организм; создавать полностью синтетические клетки и вводить в них нанокоммуникаторы на кремниевой основе… Но всё это не фантазии на неопределённо далёкое будущее, а то, чем занимаются учёные прямо сейчас и пока делают ошеломительно быстрые успехи.
Для чего всё это? Например, для того, чтобы организм сам следил за своим здоровьем, контролируя давление и уровень сахара в крови, сердечный ритм и активность нейронов, возникновение микроопухолей и размножение клеток, способное вызвать рак. Поликлиника будет внутри вас, а если понадобится внешняя помощь — сигнал бедствия тут же отошлёт передатчик, выполненный, например, в виде электронного тату на коже. Мы ещё ничего не сказали о нейронах, а ведь контроль над ними сделает нас хозяевами своей нервной системы и психики, навсегда избавит от депрессии, маразма, зависимостей, неконтролируемых желаний.
Человек с интернетом внутри уже не будет человеком в прежнем смысле слова, он превратится в природно-инженерный гибрид. Возникнут, конечно, и новые опасности, как всегда бывает с новыми технологиями: нас можно будет «хакнуть» и выкрасть мысли, компьютерные вирусы смогут и вправду убивать. Страшно? Зато интересно.
Андрей Константинов
https://kot.sh/
Скачать и читать Борисенко В. Е. - Наноэлектроника. Теория и практика - учебник - 2013.pdf: http://www.vixri.com/d3/Borisenko%20V.I.%20%20_NANOELEKTRONIKA%20teorija%20i%20praktika.pdf
учебник "Интернет вещей": http://elib.psuti.ru/Roslyakov_Vanyashin_Grebeshkov_Internet_veschej.pdf
Комментариев нет:
Отправить комментарий