Công Nghệ & Ứng Dụng

Cuộc cách mạng lập trình phần mềm sinh học tiếp theo

Wikicabinet – Kênh thông tin tri thức nhân loại kính chào quý độc giả ở kỳ trước chúng tôi đã giới thiệu các chủ đề về:

Hệ thống AI giải quyết vấn đề gấp protein 50 năm tuổi trong vài giờ

Kỳ này wikicabinet xin giới thiệu đến độc giả một chủ đề Cuộc cách mạng lập trình phần mềm sinh học tiếp theo. Mời quý độc giả đón theo dõi chủ đề này cùng wikicabinet nhé!

Là một người hiện đại, bạn sẽ luôn có một hoặc hai khoảnh khắc để suy nghĩ về nền văn minh cuối cùng của loài người là gì, liệu bệnh ung thư và AIDS có được chữa khỏi hay không, và liệu tuổi thọ có vượt quá giới hạn hay không? Có rất nhiều thắc mắc khác nữa tưởng chừng như vượt quá khả năng của con người cần giải đáp càng sớm càng tốt phải không?

Có lẽ bạn sẽ có câu trả lời thỏa mãn nhất sau cuộc cách mạng lập trình phần mềm sinh học tiếp theo.

Thông qua cách lập trình phần mềm sinh học, con người có thể sửa chữa các mô bị hư hỏng, lập trình lại các tế bào bị lỗi, sau đó tối ưu hóa sức khỏe của cơ thể từ sâu bên trong gen. Thậm chí cung cấp cho chúng ta những công cụ phù hợp để giúp chúng ta hoàn thiện hơn ở cấp độ di truyền. Động vật và thực vật trong thế giới đều được ứng dụng cho con người.

Con người đã có một số công cụ biến phần mềm sinh học thành hiện thực. Thông qua công nghệ CRISPR, chúng ta có thể chỉnh sửa chính xác các gen, viết lại mã di truyền lần lượt và thậm chí phát triển một mạch tổng hợp sử dụng DNA.

Chỉ trong lĩnh vực sinh học, phương tiện và nhận thức hạn chế của chúng ta khiến chúng ta có xu hướng chỉ tập trung vào phần này, vì vậy lập trình sinh học không đơn giản như lập trình máy tính. Và hệ thống sinh học và hệ thống máy tính hầu như không có điểm tương đồng. So với khả năng điều khiển nhân tạo của các hệ thống máy tính, các hệ thống sinh học có thể tự sản xuất và tổ chức độc lập với ý thức của con người, và hoạt động cộng tác trên quy mô phân tử, dẫn đến sản lượng vĩ mô mạnh mẽ. Chương trình điều khiển chuyển động phối hợp của các phân tử sinh học là giới hạn nhận thức mà chúng ta cần phải vượt qua, và nó cũng là đối tượng của chương trình sinh học.

Để nâng cao hiểu biết về hành vi của tế bào và vượt qua những hạn chế của nhận thức quá trình sinh học, việc thử và sai trong nhiều lĩnh vực là cần thiết. Nhiều nhà khoa học đang nỗ lực lâu dài.

Nhà sinh học máy tính Sara Jane Dunn là một trong số họ. Cô ấy chuyên tâm nghiên cứu mối liên hệ giữa sinh học và tính toán, sử dụng toán học và phân tích tính toán để hiểu cách hệ thống sống xử lý thông tin. Nhóm của cô từng nghiên cứu quá trình sinh học bên trong của một tế bào gốc phôi tế bào độc nhất (tế bào ES). Những tế bào này là duy nhất và chưa trải qua quá trình biệt hóa cao. Chúng có thể biệt hóa thành bất kỳ loại tế bào trưởng thành nào trong giai đoạn sau: tế bào não, tế bào tim, tế bào xương, tế bào phổi và thực hiện các con đường khác nhau để hình thành tất cả các cấu trúc và cơ quan của cơ thể con người.

Cách đây nhiều năm, một số nhà khoa học đã thực hiện một số nỗ lực thú vị. Bằng cách đưa một lượng nhỏ gen vào một tế bào trưởng thành, chẳng hạn như tế bào da, tế bào trưởng thành có thể được chuyển đổi trở lại trạng thái không biệt hóa. Quá trình này được gọi là “tái lập trình”.

Sau nhiều năm nghiên cứu, sự hiểu biết của chúng ta về trạng thái không phân biệt của tế bào ES vẫn còn sơ khai.

Để nghiên cứu tốt hơn bí ẩn của các chương trình sinh học, Sarah Jane Dunn đã cố gắng phát triển một công cụ, hy vọng biên dịch và thể hiện các quan sát về thử và sai theo một cách toán học giống như lập trình máy tính. Tích lũy, thông qua việc quy nạp và suy ra một số lượng lớn các mẫu, các thông số kỹ thuật biên dịch có sẵn có thể trở thành hiện thực và công nghệ lập trình sẽ thực sự thâm nhập vào lĩnh vực khoa học đời sống.

Người ta cũng tin rằng với sự trưởng thành của công nghệ lập trình phần mềm sinh học, con người cuối cùng sẽ kiểm soát được vận mệnh của chính mình. Ở đó, con người có thể nhìn thấy tương lai xán lạn hơn.

Trong kỳ tiếp theo, Wikicabinet  trân trọng mời độc giả đón đọc chủ đề Các nhà lãnh đạo của 9 quốc gia đã đưa ra quyết định chính thức đăng ký mạng xã hội của Nga.

Nếu có những thắc mắc hay muốn tìm hiểu về bất kỳ chủ đề nào, hãy liên hệ với Wikicabinet bằng cách bình luận ở phía dưới nhé.

Leave a Reply