Инженеру хорошо, а доктору – лучше
Sep. 18th, 2019 10:00 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
egovoru![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif){kind=small}
nebos_avos, идет еще дальше и утверждает, что и физические законы работают только потому, что мы применяем их исключительно к нами же созданной действительности – «инженерным мирам», как называет их автор.В статье Копылова есть несколько метких наблюдений – например, над нашей склонностью использовать техногенные метафоры для описания природных явлений: «На Солнце протекают те же процессы, что и в термоядерных бомбах, космический вакуум – это та же трубка Торричелли, только огромная, а человека с термодинамической точки зрения можно сопоставить с тепловой машиной». Вселенная-часы и мозг-компьютер дополняют этот список сравнений столь же предсказуемых, сколь и ненадежных.
Но главный тезис Копылова кажется мне совершенно необоснованным. Физическим законам подчиняются – или лучше сказать, ими описываются – такие заведомо не нами созданные объекты, как планеты и другие небесные тела. Более того, ведь именно с попыток предсказать движение планет и началось новоевропейское естествознание! Далее, сам Копылов упоминает медицину как «инженерное продолжение» биологии. Но разве наше собственное тело – продукт нашего производства? Да, фантасты грезят о переносе сознания в инженерные конструкции, но пока до этого еще далеко (и большой вопрос, вообще возможно ли).
Чем больше я читаю философские рассуждения физиков, тем больше прихожу к странному выводу, что физика – не самая типичная область естествознания, и эта нетипичность сильно затуманивает перспективу ее практикующих :)
о классификации инженерных изобретений
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2019-09-18 11:31 pm (UTC)Ох, это легкомысленное завление :) Я имею в виду, кто же возьмется определить, какие явления во Вселенной типичны, а какие - нет (особенно если учесть, что физики пока не могут исключить то, что Вселенная бесконечна, и в любом случае считают, что существует такая вещь, как "ненаблюдаемая Вселенная")?
"нет ничего удивительного в том, что традиционный математический аппарат, хорошо описывающий всё остальные процессы во Вселенной, в большинстве своем несравненно более простые, начинает в этом экзотическом случае пробуксовывать"
Мне кажется, тут достаточно принять во внимание даже просто сложность. Конечно, толком никто не умеет подсчитывать сложность физических систем, но интуитивно все-таки ясно, что плазма гораздо проще бактерии :)
no subject
Date: 2019-09-19 12:10 am (UTC)А утверждать, что плазма проще бактерии я бы не взялся. Описание одних только линейных неустойчивостей в плазме занимает несколько томов. А уж про сложные нелинейные явления в плазме написано столько, что даже в большую квартиру не поместится. Плазма - штука очень непростая. Поэтому промышленной управляемой термоядерной реакции на горизонте так до сих пор и не видно. Уж очень сложный и капризный объект эта плазма, как выяснилось. Хоть математическими уравнениями и описывается
no subject
Date: 2019-09-19 02:47 am (UTC)Ладно, давайте согласимся :)
"Плазма - штука очень непростая"
Не спорю, но все же, если мы будем сравнивать бактерию с плазмой в таком же объеме, можно будет, наверное, сказать, что бактерия сложнее? Хотя бы потому, что ее плотность выше - она состоит из большего числа частиц? (Хотя, насколько я понимаю, количественно сравнивать сложность двух разнородных физических систем пока толком никто не научился - мы как-то уже обсуждали это в этом журнале).
no subject
Date: 2019-09-19 10:51 am (UTC)no subject
Date: 2019-09-19 11:00 am (UTC)no subject
Date: 2019-09-19 11:40 am (UTC)no subject
Date: 2019-09-19 11:51 am (UTC)no subject
Date: 2019-09-19 11:56 am (UTC)no subject
Date: 2019-09-19 12:12 pm (UTC)no subject
Date: 2019-09-19 12:24 pm (UTC)no subject
Date: 2019-09-19 12:44 pm (UTC)Но, как я уже сказала, мое крайне ограниченное знание устройства смартфона не позволяет мне настаивать на моем тезисе о превосходящей сложности бактерии :)
no subject
Date: 2019-09-19 01:40 pm (UTC)Технологии эволюции не обязательно сложнее рукотворных. Просто они совершенно иные, требующие совершенно иных технологических цепочек. И быстро эти цепочки не создашь. Не говоря уже о том, что мы только-только начали в этих технологиях разбираться
no subject
Date: 2019-09-19 10:39 pm (UTC)Разве? Мне казалось, алмазы уже давно выращивают: Вики пишет (https://en.wikipedia.org/wiki/Synthetic_diamond#History), что "The earliest successes were reported by James Ballantyne Hannay in 1879 and by Ferdinand Frédéric Henri Moissan in 1893".
Как бы то ни было, проблема с конструированием бактерии заключается в другом. По всей вероятности, мы уже сегодня смогли бы произвести, по отдельности, все составляющие ее молекулы. Чего мы не можем - и не очень понятно, сможем ли когда-нибудь - это собрать их в нужные структуры. Впрочем, и детального плана бактерии на молекулярном уровне у нас все же еще нет.
"Технологии эволюции не обязательно сложнее рукотворных"
Опять же, в отсутствие универсально применимого критерия сложности об этом судить трудно, но если вспомнить, что нам пока еще не удалось создать самовоспроизводящееся устройство, а эволюции - удалось, то нам до нее еще расти и расти :)
Честно сказать, я подозреваю, что небиологи довольно слабо представляют себе устройство живого. А тем, кто с ним более или менее знаком, вообще не приходит в голову уподоблять живые организмы техническим устройствам :)
no subject
Date: 2019-09-20 12:04 am (UTC)Конечно. Но у меня такое впечатление, что и биологи представляют это устройство лишь очень приблизительно
Специалист по компьютерам во всех подробностях поможет нам проследить, как исполнение программного кода заставляет компьютер рисовать на экране геометрическую фигуру. А столь же детально объяснить, каким образом исполнение генетического кода с удивительной точностью и симметрией прорисовывает черты нашего лица, биолог вряд ли в состоянии. Специалист по компьютерам без труда подскажет, что нужно изменить в программном коде, чтобы квадрат на экране превратился в круг или во вращающийся треугольник. А биолог вряд ли научит нас, как отрастить кошке крылья или снабдить рыбу ногами и научить ее бегать по прибрежному песку :)
А алмазы ювелирного качества совсем недавно научились выращивать
no subject
Date: 2019-09-20 12:05 am (UTC)Конечно. Но у меня такое впечатление, что и биологи представляют это устройство лишь очень приблизительно
Специалист по компьютерам во всех подробностях поможет нам проследить, как исполнение программного кода заставляет компьютер рисовать на экране геометрическую фигуру. А столь же детально объяснить, каким образом исполнение генетического кода с удивительной точностью и симметрией прорисовывает черты нашего лица, биолог вряд ли в состоянии. Специалист по компьютерам без труда подскажет, что нужно изменить в программном коде, чтобы квадрат на экране превратился в круг или во вращающийся треугольник. А биолог вряд ли научит нас, как отрастить кошке крылья или снабдить рыбу ногами и научить ее бегать по прибрежному песку :)
А алмазы ювелирного качества совсем недавно научились выращивать
no subject
Date: 2019-09-20 12:54 am (UTC)Не, для лица одного кода мало! Код - вещь совершенно тупая: он только обеспечивает однозначное соответствие цепочек нуклеотидов и аминокислот, и как именно это происходит, вполне понятно. А вот что надо сделать, чтобы "прорисовать" именно такое, а не другое лицо - задача действительно посложнее. Но и к этому подобрались уже очень близко: я как раз недавно была на лекции человека, который разрабатывает системы органогенеза.
Вы наверняка слышали о стволовых клетках? Теперь их даже не берут из эмбрионов, а просто производят из любых клеток тела - можно взять у больного, например, крошечный кусочек кожи, и из клеток кожи сделать стволовые, а из тех уже - любые другие. (Это нужно для того, чтобы, например, подбирать сердечные лекарства, эффективность которых сильно меняется от пациента к пациенту. Теперь можно взять кусочек кожи у конкретного пациента, сделать из него сердечные клетки, идентичные его родным, и на них подобрать лекарство, которое потом дать самому больному).
Более того, теперь уже научились не просто дифференцировать стволовые клетки в любые другие, но и выращивать из них целые органы в пробирке! То есть, сложные структуры, состоящие из тканей разных типов. (Положим, пока их называют еще только "органоидами", но картинки совершенно завораживающие: там уже и кровеносные сосуды самостоятельно формируются и т.д.). Если дело так и дальше пойдет, никакие донорские почки уже никому не понадобятся: можно будет выращивать новые почки на заказ, из, так сказать, своего материала :) Разумеется, это снимет и проблему иммунного отторжения импланта.
no subject
Date: 2019-09-20 03:32 am (UTC)“Не, для лица одного кода мало!”
Однако ИИ научился довольно точно угадывать лицо по ДНК:
https://bigthink.com/stephen-johnson/ai-can-produce-images-of-your-face-using-only-your-genome
«...теперь уже научились не просто дифференцировать стволовые клетки в любые другие, но и выращивать из них целые органы в пробирке!»
А как стволовым клеткам объясняют, что им следует выстроиться в почку, а не в мочку уха?
no subject
Date: 2019-09-20 03:33 am (UTC)“Не, для лица одного кода мало!”
Однако ИИ научился довольно точно угадывать лицо по ДНК:
https://bigthink.com/stephen-johnson/ai-can-produce-images-of-your-face-using-only-your-genome
«...теперь уже научились не просто дифференцировать стволовые клетки в любые другие, но и выращивать из них целые органы в пробирке!»
А как стволовым клеткам объясняют, что им следует выстроиться в почку, а не в мочку уха?
no subject
Date: 2019-09-20 12:54 pm (UTC)Однако по ссылке пишут, что как раз не очень точно: основное, что ИИ научился делать, это предсказывать расу - а это задача намного более простая. Никто не сомневается, конечно, что и индивидуальные черты лица в значительной степени определяются наследственностью - это заметно невооруженным глазом на любых семейных портретах. Но рассчитать, как именно надо изменить гены, чтобы получить лицо заданных, скажем, пропорций, мы пока не умеем.
Кстати сказать, эта работа Вентера - как раз пример того подхода, который мы здесь недавно обсуждали (https://egovoru.livejournal.com/142688.html). ИИ не пытается выявить механизм морфогенеза; он просто отслеживает корреляции между геномом и фотографией.
"как стволовым клеткам объясняют, что им следует выстроиться в почку"
Я не специалист в этой области, но, насколько я поняла, им дают определенные стимуляторы - сигнальные молекулы, которые запускают ту или другую программу развития. Ведь все нужные гены есть в каждой клетке огранизма; задача состоит в том, чтобы активировать гены, нужные для того или другого типа ткани - так, чтобы не активировать все остальные.
no subject
Date: 2019-09-20 01:54 pm (UTC)no subject
Date: 2019-09-20 10:09 pm (UTC)Если речь идет об эукариотическом организме (как мы с Вами), а не о бактерии, то самя идея "пересадки ДНК" оказывается уже не такой простой. Эукариотическая ДНК, мало того что содержится не просто в клетке, а в ее ядре, представляет собой очень сложный комплекс с участием белков, схематично изображенный вот на этой картинке:
(А вот здесь (https://www.nature.com/scitable/topicpage/dna-packaging-nucleosomes-and-chromatin-310/) можно найти пояснение к ней).
Соответственно, если Вы просто "впрысните" чужую ДНК в клетку, из которой предварительно уберете родную ДНК, она просто-напросто переварится ферментами-нуклеазами. Можно, правда, пересадить целое чужеродное ядро - это научились делать уже довольно давно, и сегодня это рутинная процедура (https://en.wikipedia.org/wiki/Somatic_cell_nuclear_transfer).
Но при этом надо учесть, что ядерная ДНК - это не единственная ДНК в клетке; есть еще митохондриальная, которая передается только по материнской линии (и поэтому ее любят использовать во всяких генеалогических реконструкциях). Я сомневаюсь, что можно каким-то образом разом заменить все клеточные митохондрии, потому что они образуют этакую динамичную ризому, где постоянно идут процессы разделения и слияния, и эта ризома охватывает существенную часть клетки.
"в какой степени результат определяется кодом ДНК и в какой - биопроцессором, на котором этот код запускается?"
"Генетическим кодом" называют обычно только соответствие между последовательностями нуклеотидов и аминокислот. Ядерные гены подваляющего большинства организмов используют один и тот же код, так что, если Вы возьмете ДНК одного организма и начнете ее "транслировать" (то есть, синтезировать по ней белок) в другом организме, то Вы получите совершенно идентичные белки (или, точнее, идентичные полипептиды - последовательности аминокислот; у белков бывают еще так называемые "посттрансляционные модификации" - например, добавление к полипептидной цепочке сахаров или фосфатов, и вот эти могут быть разными для одного и того же полипептида у разных организмов, поскольку они не кодируются генетическим кодом, а зависят от того, какие ферменты имеются в наличии).
Но, если мы говорим не об индивидуальных белковых молекулах, а о целых клетках или даже организмах, то тут надо учитывать еще очень много разных факторов, помимо собственно генетического кода. Исключительно важную роль играет, например, последовательность, в которой активируются гены из одного и того же генома, а также степень их активности - то есть, как много индивидуальных молекул РНК и в конечном счете белка синетизуется в единицу времени на матрице одного гена, и т.д. Все эти процессы регулируются, в том числе, цитоплазматическими факторами (и внешними условиями), так что в принципе, если бы нам даже и удалось загнать одну и ту же ДНК в две разные клетки (заменив их родную), то вовсе не факт, что мы бы получили на выходе две одинаковые структуры.
no subject
Date: 2019-09-21 02:20 pm (UTC)no subject
Date: 2019-09-21 03:38 pm (UTC)Конечно, и это не просто отдельные эксперименты, а целая гигантская область исследований! Называют ее или "regulation of morphogenesis", или "developmental regulation of gene expression".