Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Биокомпьютер на генетических молекулах как реальность

#11 ноябрь 2004

ПЛ

П.П. Гаряев, Институт квантовой генетики, ИПУ РАН,

С.Н. Македонский, МГУ,

Е.А. Леонова, МГУ

 

Биокомпьютер на генетических молекулах как реальность

 

Обсуждается идея создания биокомпьютера, в котором будут использоваться ячейки памяти на генетических молекулах. Ранее авотры продемонстрировали способность молекул ДНК и хромосом быть лазерно-активной средой с неизвестным ранее типом памяти, а также способность к лазерно-стимулированному электромагнитному излучению в радиодиапазоне. На основании этих данных предлагается стратегия создания биокомпьютера, который будет работать на принципиально иной основе по сравнению с существующими.

 

В 1985г. одним из авторов были зафиксированы необычные колебательные режимы ДНК, рибосом и коллагена in vitro с использованием метода динамического лазерного светорассеяния. Недавно это было подтверждено нами и, в дополнение, обнаружен феномен трансформации лазерного света в радиоволны [1]. Такая трансформация связана с солитонной электроакустикой ДНК, изученной нами ранее, и регистрируется разработанным нами же методом. Перечисленные результаты еще раз, но на более высоком уровне, подтвердили теорию волновых генов [2]. Ключевым положением ее является положение о том, что хромосомный аппарат биосистем функционирует как источник генознаковых солитонных электроакустических полей (а также и лазерных) и одновременно как их приемник. И вместе с тем, хромосомный континуум многоклеточных организмов является неким подобием статико-динамичной мультиплексной пространственно-временной голографической решетки, в которой свернуто пространство-время организма. Но и этим не исчерпываются кодирующие возможности генетических структур.

Последовательности нуклеотидов ДНК, образующие голографические и/или квазиголографические решетки, формируют еще и текстовые речеподобные структуры, что существенно меняет наши представления о генетическом коде [3]. Универсальным информационным посредником в свертке развертке знаковых регуляторных структур генома выступают перечисленные выше физические поля очень малой мощности, И продуцирует их прежде всего хромосомный аппарат. Они являются волновым безынерционным генетическим информационным каналом, соединяющим хромосомы отдельных клеток организма в целостный континуум, работающий как биокомпьютер. Кратко основные положения теории волновых генов (с учетом феномена перехода света в радиоволны) можно сформулировать следующим образом:

1. Солитонные и лазерные поля ДНК и хромосом являются оптико-акустоэлектрическим нелинейно-волновым процессом, осуществляющим запись, считывание и перенос генетической и другой регуляторной информации в пространстве - времени организма.

2. ДНК, хромосомы и белки биосистем работают в режиме “антенны”, принимающей внешние акустические и электромагнитные поля, при этом свойства таких антенн меняются, осуществляя управляющее влияние на организм.

3. ДНК и хромосомы являются лазерно-активной средой и способны в определенных условиях функционировать как лазеры, в частности, как лазеры на солитонах (на так называемых “Фрелиховских модах”).

4. ДНК при взаимодействии с определенным образом организованным лазерным лучом (длина волны 632,8мм) генерирует высокоамплитудное широкополосное электромагнитное поле в радиодиапазоне.

5. ДНК при взаимодействии с ультразвуком резко меняет характер своей нелинейной динамики, происходит “стирание” некоторых ареалов “памяти” ДНК на уровне генознаковой солитонной электроакустики молекулы с отображением этого процесса в радиодиапазонном излучении ДНК [1].

Все это, так или иначе, должно учитываться в обсуждаемой здесь гипотетической модели биокомпьютера, работающего на генетических молекулах.

Для этого рассмотрим несколько подробнее, как формируются на порядки усиленные радиоизлучения геноструктур in vito В наших экспериментах с целью получения стоячей и бегущих волн на лазерном пучке, зондирующем геноструктуры, был использован специально изготовленный He-Ne лазер с мощностью излучения 2 мВт, длиной волны 632,8нм, одночастотный со стабильным резонатором, управляемым посредством термостатирующего элемента.

При всех способах подготовки ДНК регистрировали отчетливые радиосигналы, различающиеся по характеру в зависимости от типа исследуемых образцов или их сочетаний. Зондирование ДНК и хромосом сопровождалось особыми радиосигналами (радиозвуком), резко отличными от радиосигнала, генерируемого абиогенными препаратами. Характерным и полностью совпадающим с обнаруженными нами ранее характеристиками было наличие чередования четких одиночных радиозвуковых периодических (или почти периодических) сигналов, чередующихся со стохастическими. Представляется, что это еще одна демонстрация высокой самоорганизации (солитонообразования) ДНК в рамках явления возврата Ферми—Паста—Улама, самоорганизации, свойственной генетическим структурам как одного из фундаментальных проявлений памяти хромосом. Иными словами, в настоящем исследовании мы подтвердили “солитонную память” ДНК на определенные моды возбуждения. Характерно, что специфические модуляции радиозвука при этом полностью соответствовали изменению во времени двумерных спекл-картин рассеянного препаратами ДНК света. Этот эффект полностью прекращался, если на препараты воздействовали ультразвуком (25кГц, мощность 6,6Вт/см) в течение 10—15с на расстоянии 1—2см от источника акустического поля. После этого радиозвук становился монотонным и практически не отличался от фонового.

Можно высказать рабочую гипотезу о том, какие события имеют место при взаимодействии ультразвука и генетических структур:

а) происходят разрывы молекул ДНК;

б) некоторые моды (или обертона) ультразвука “записываются” на уровне акустики ДНК в рамках солитонного явления возврата Ферми—Паста—Улама и периодически возвращаются (“проигрываются”) геноструктурами, подавляя (зашумляя) генознаковую электроакустику ДНК;

в) происходят оба перечисленные процесса.

В живом организме при хирургических операциях на раковых опухолях ультразвуковыми скальпелями в 30—40% случаев происходит “стирание” извращенной генетической информации, даваемой онкогенами, что приводит к прерыванию метастазов. Это служит основой для разработки принципиально новых методологий “волновой хирургии” онкологических больных, а если шире, то и “волновой медицины” [36].

Если это так, то становится еще более очевидным необходимость понимания генетического аппарата как естественного биокомпьютера и механизмов генерации им электроакустических солитонов, лазерного света и радиоволн. Последние особенно интересны. Однако детальное развитие нашей квантово-электродинамнческой модели порождения ДНК - радиоволн из света связано с теорией поля Максвелла и идеей возникновения элементарных частиц, которые обладают ротационной осцилляцией электромагнитных векторов Умова — Пойтинга. Эта модель, интенсивно развиваемая нами, в дальнейшем позволит углубить понимание механизма перехода от пространства к веществу и наоборот, и далее к пересмотру понятия времени.

Практическое приложение данной теории позволит объяснить такие “аномальные” и давно известные эффекты как “замораживание” времени у раковых клеток, которые практически бессмертны, сверхустойчивость термофильных бактерий к температурам, существенно превышающим области термодинамической стабильности информационных биополимеров — ДНК и белков, а также “аномально” высокую сопротивляемость некоторых биосистем к огромным уровням радиоактивности. В свою очередь, это может вывести на понимание принципов старения и сопротивления старению организмов через идею согласующих фильтров биосистем и окружающей среды, фильтров, фрактально повторяющих себя на микро- и макромасштабах (от элементарных частиц до бактерий и человека).

Имеется косвенное теоретическое подтверждение нашей модели генерации радиоволн из солитонных возбуждений. В работе Тужински и др. [4] показана связь, взаимодополняемость двух казалось бы независимых теорий, в которых рассматриваются две физические модели, объясняющие необычное поведение биологических систем. Модели предложены Гербертом Фрелихом и Александром Давыдовым. Так называемые Давыдовские солитоны, описывающие возбуждение, делокализацию и движение электронов вдоль пептидных цепей белковых молекул в форме уединенных волн (солитонов) [5] дополняют известную модель Фрелиха [6] а также работу авторов [10] о возможности высокополяризованного (когерентного, лазероподобного) состояния колеблющихся диполей информационных биомакромолекул, диполей, возникающих при Бозе-конденсации фононов электромагнитных волн белков (1012 — 1013 Гц), ДНК (10 Гц), мембран (0,5*1011 Гц). В работе Тужински и др. [4] Давыдовский гамильтониан трансформирован в нормальные координаты, Фрелиховский гамильтониан канонически трансформирован в эквивалентную форму в рамках апрксимации Хартри — Фока. Авторы полагают, что модель гамильтониана способна связать обе теории, которые математически эквивалентны. Кроме того, обе модели дополняют друг друга физически. Бозе-конденсацией вибрационных мод бпиполмеров соответствует распространению солитона волны поляризации. И наоборот, солитонный транспорт граничной энергии вдоль пептидной цепи сопровождается Бозе-конденсацией решеточных вибраций биоструктур. Отсюда следует, что солитон порождает электромагнитное поле, а это, возможно, тот самый эффект, который мы наблюдаем в экспериментах, когда осциллирующий оптический солитон-бризер, отображающий солитонные возбуждения ДНК, генерирует оптико-резонансно усиленные радиоволны.

Еще одна мысль, привлекающая внимание: конверсия эндогенных когерентных фотонов, генерируемых хромосомами, в радиоволны в биосистеме может происходить по трехзеркальному принципу на многочисленных отражающих поверхностях мембран аналогично нашим модельным опытам. Именно этим может объясняться зеркальный блеск органов и тканей живых организмов. Это же и дает надежду, что мы сумеем “in vitroin vivo” манипулировать световыми лазерными потоками, которые транспортируются сложнейшей сетью световодов жывой клетки и которые, вероятно, преобразуются на биомембранах в знаковые радиоволны. Такие процессы могут использоваться как основа для создания принципиально иных компьютеров, точнее, биокомпьютеров.

В международном компьютерном еженедельнике “Computer World” (№5 от 3 октября 1995г.) в рубрике “Подробности” была опубликована подборка статей, посвященная работам по созданию биокомпьютера на главной генетической молекуле — ДНК. Там Томас Хоффман в статье “Болотная электроника...” описывает первые робкие попытки использования информационных биомакромолекул — некоторых белков (бактериородопсин, родопсин) — в качестве субстратов записи считывания информации как аналогов оптической дисковой памяти. Без сомнений, это интересное оригинальное направление, однако в данном случае ничего принципиально нового предложено не было, ибо, по большому счету, неважно откуда взято вещество, на котором получают спектральные выжигания типа двоичного кода или с помощью лазеров записывают трехмерные изображения предметов в форме голограмм. Такое вещество может иметь абиогенное происхождение или, как в случае с родопспинами, извлекаться из биомембран солончаковых бактерий. В связи с этим ,в порядке научной полемики, нам бы хотелось предложить совершенно иной и, как нам кажется, более глубокий, а главное, перспективный подход к этой весьма важной проблеме. Он заключается в использовании для создания сверхъемких ячеек памяти, а в дальнейшем и собственно биокомпьютера, нового нетрадиционного взгляда на молекулы ДНК и весь биогенетический материал как на неразрывное единство вещества и поля. Возможно это станет новым скачком в развитии вычислительной техники вообще, т.е. это будет полная смена элементной базы и, в некотором смысле, повторение пройденного на пути развития вычислительной техники на совершенно новом, качественно более высоком, уровне в ряду: аналоговая ЭВМ — цифровая ЭВМ — "образный" или смысловой компьютер на ДНК.

Весной 1995 года Леонард М. Адлеман, профессор вычислительных наук из Университета Южной Калифорнии, описал в журнале "Science" алгоритм использования ДНК для решения одной из версий "задачи коммивояжера". Потребовалась всего неделя для получения ответа, в то время как традиционным компьютерам понадобилось бы несколько лет. При этом было использовано фундаментальное явление, свойственное молекулам ДНК, — способность к так называемым комплементарным взаимоузнаваниям. Это явление заключается в том, что любые фрагменты каждой из двух цепочек ДНК находят в растворе (или в составе хромосом живой клетки) только собственные, в некотором смысле зеркальные, половинки и образуют нормальную двойную спираль. Успешность и быстрота автоматических поисков половинками ДНК друг друга, как акта самоорганизации (самосборки), и обеспечили высокую скорость перебора вариантов в пределах "задачи коммивояжера". Причины быстрых и точных взаимоузнаваний половинок ДНК до недавнего времени были неизвестны. А это необычайно важно для реального создания ДНК - компьютера, и об этом речь пойдет ниже.

Путь, который выбрал Адлеман, используя ДНК, не то чтобы неверен, скорее, он похож на попытки понять, как, например, происходит процесс мышления у Иванова, Петрова или Сидорова на основе нашего знания о том, что они любят вкусно поесть. Правильное и эффективное использование ДНК, как основного информационного элемента будущего биокомпютера, немыслимо без понимания истинных функций генетических молекул в биосистемах. Казалось бы, где-где, а в этой области все ясно - открыт генетический код, имеется с полдюжины Нобелевских лауреатов. Вроде бы налицо и успехи в генной инженерии. Однако в последние годы выяснилось, что все далеко не так безоблачно. Фактически сейчас генетика и эмбриология вышли на новый уровень, когда знаний об известных функциях ДНК, как носителя генетического кода, оказывается недостаточно. Как и десятки лет назад мы не знаем главного — каким образом записана информация о строении нашего тела в хромосомах, как она считывается. К разочарованию любителей быстрых успехов обнаружено, что известная и общепринятая модель генетичес­кого кода - лишь слабое приближение к пониманию клеточных программ создания организма. Уже то, что такая модель предполагает 99% ДНК в хромосомах "лишними", не выполняющими никакой роли, ставит под сомнение ее правильность. Оказывается, что именно эти 99% хромосомного материала требуют иного мышления, особенно в попытках создать ДНК - компютер, не говоря уже о нашем жгучем желании понять феномен возникновения Жизни.

В Институте квантовой генетики (ИКГ), неформально объединившим несколько исследовательских групп Российской Академии Наук, после десятилетних теоретико-экспериментальных исследований открыты неизвестные ранее функции хромосом и ДНК, о чем упоминалось выше. Возвращаясь к этому, напомним, что хромосомный аппарат, как система записывающая, сохраняющая, изменяющая и транслирующая информацию, может рассматриваться одновременно на уровнях вещества и достаточно хорошо изученных физических полей, которыми, как носителями генетической и общерегуляторной информации, оперирует континуум генетических молекул (ДНК, РНК). Континуум этот является, по сути, биокомпьютером.

Уровни вещества и поля, на которых хромосомный биокомпютер функционирует, неразрывны и функционально дополняют друг друга. Здесь реализуются, как показали наши исследования, неизвестные ранее виды памяти (солитонная, голографическая, фантомная) и при этом молекулы ДНК могут работать как биолазеры и одновременно как среда записи лазерного сигнала [11-36]. Кроме того, мы обнаружили, что ДНК способна излучать широкополосное сверхслабое электромагнитное поле, которое нам удалось усилить в тысячи раз [1, 36]. Рассматриваемый с таких позиций генети­ческий код будет существенно иным по сравнению с общепри­нятой, но неточной, моделью. Важно и то, что с помощью прежней модели генетического кода пытались объяснить только механизмы биосинтеза белков живых организмов и поэтому она являлась системой трактовок лишь начальных звеньев в сложной иерархической цепочке вещественных и полевых, знаковых, голографических, семиотико-семантических, в общем случае образных, кодирующих и декодирующих функций хромосом.

Молекулы ДНК, как континуум любой биосистемы, способны к формированию прообразов биоструктур и организма в целом как "волновых копий" или "матриц" и сравнению построенного организма с ними как с реперами. В этом плане механизм быстрого и точного взаимоузнавания цепочек (половинок) ДНК, которым воспользовался Адлеман для решения "задачи коммивояжера" - лишь один из способов самоорганизации биосистем. Взаимоузнавание, в частности, происходит потому, что в молекулах ДНК зарождаются особые сверхустойчивые акустико-электромагнитные волны (солитоны), некоторые разновидности которых можно трактовать в рамках открытого в 1949г. "явления возврата Ферми-Паста-Улама" (ФПУ). Такие солитоны ДНК обладают двумя связанными типами памяти: собственно памятью, свойственной явлению ФПУ - озврата, т.е. способностью помнить начальные моды возбуждений и периодически к ним "возвращаться", и квазиголографической или фрактальной памятью ДНК-континуума в биосистеме. Последняя связана с фундаментальным свойством биосистем — восстанавливать целое из своей части. Это свойство хорошо известно (черенкование растений, регенерация хвоста у ящериц, регенерация целого организма из яйцеклетки). Высшая форма такой памяти - ассоциативная память коры головного мозга, т.е. нейронов. Еще один тип памяти — ДНК-фантомный, идущий от торсионно-вакуумных возмущений, мы не обсуждаем. Он заслуживает отдельной статьи.

Другая сторона дела состоит в соотнесении этой логики с многочисленными исследованиями по нейрокомпьютерам и попытками разобраться в "компьютерной" работе мозга без понимания кодирующих функций нервного импульса.

Принято считать, что нервный импульс прост и является всего лишь волной деполяризации, поэтому шифровка информации здесь происходит только по частотному механизму. Расчеты показывают, однако, что частотные модуляции недостаточны для кодирования. А.А. Березиным проведено крупное исследование, из которого следует, что нервные импульсы — это все те же солитоны в рамках явления ФПУ-возврата, при этом, самое главное, такие солитоны отображают в своей структуре РНК-"тексты", а следовательно, и ДНК. В развитии этой идеи нами выдвинуто предположение о знаковой смысловой связи солитонов на хромосомном уровне и солитонов нервных импульсов. Это свидетельствует в пользу связи сознания и его отображения (слова) с основной информационной фигурой биосистем - молекулами ДНК, с их новыми, неизвестными ранее, типами памяти.

Солитоны ДНК способны после "прочитывания ими генотекстов" покидать пределы ДНК в форме особых электромагнитных полей с тем, чтобы узнавать нужные участки других молекул ДНК и формировать целостные новые "тексты", необходимые в данный момент для выполнения биофункций, в том числе и путем передачи информации в нервные импульсы. Что касается термина "тексты ДНК", который раньше употреблялся для удобства и был взят взаймы у лингвистов для метафорического употребления, то оказывается, эта текстовая структура ДНК действительно сродни человеческой речи. Наши математико-лингвистические исследования [11, 15, 17, 20, 24-27, 34] показали, что такой ключевой параметр, как фрактальность, един для ДНК и человеческой речи. Это видно при сравнении рис. 2, а (см. обложку), на котором дана матрица плотности хаотически-игрового представления некоторой проекции текста на английском языке, и рис. 2, в, где приведена матрица плотнос­ти хаотически-игрового представления пуклеотидной последовательности, кодирующей первичную структуру белка казеина [исследования выполнены М.Ю. Масловым].

Это коррелирует с ранними работами в этой области [см. например, работы Н. Хомского по универсальным граммати­кам или монографию М.М. Маковского "Лингвистическая генетика" (1992г.)].

Используя эти теоретические разработки и собственные данные по физико-химическим свойствам ДНК, нам удалось экспериментально доказать возможность свертки генетической информации в форме солитонных волновых пакетов, описываемых физико-математическим формализмом явления возврата Ферми-Паста-Улама (ФПУ). Такие волновые пакеты с искусственно введенной в них биоинформацией, продуцируемые соответствующими ФПУ - радиоэлектронными устройствами, способны входить в резонансный информационный контакт с генетическим аппаратом животных, растений и, вероятно, человека с последующим резким и направляемым изменением их обмена веществ. Оказалось, что вещество наследственности – ДНК - является генератором ФПУ - солитонных акустических и электромагнитных полей. Именно поэтому ФПУ - генераторы способны вводить информацию в хромосомы по электромагнитным резонансным механизмам. Эффективность генераторов на порядки возрастает, если практически использовать феномен математической общности фрактальной структуры ДНК-"текстов" и человеческой речи. Грамматика генетических текстов является, вероятно, частным случаем универсальных грамматик всех языков людей. Поэтому и реализуются физико-смысловые резонансы солитонных структур ДИК и искусственных ФПУ-солитонных полей, как аналогов естественных ФПУ-хромосомных полей. Вводя определенные кодовые вербальные команды через генератор ФПУ в генетический аппарат радиационно поврежденных семян растений, удалось достоверно уменьшить число хромосомных аберраций, т.е. фактически блокировать поражающее действие рентгеновского облучения. Более того, оказалось, что возможна превентивная защита генома растений от жесткого рентгеновского излучения с помощью адекватных волновых команд. Контрольные эксперименты с хаотическими вербальными построениями (командами), введенными через ФПУ - устройства в геном биосистем, показали, что такие команды никак не влияют на целостность хромосом.

Эти эффекты предсказаны и проверены на основании использования математических компьютерных моделей, имитирующих "чтение" солитонами на ДНК генотекстов и ретрансляцию этих текстов в другие клетки и ткани.

Другие наши физико-математические модели и эксперименты обосновывают так называемый "антенный эффект" при возбуждении электромагнитными полями выделенных коллективных мод макромолекул ДНК. Это прямо связано с экспериментами по двухфотонной накачке геноструктур с последующим лазерным излучением ДНК и также согласуется с результатами по запоминанию жидкими кристаллами ДНК инфракрасного импульсного лазерного сигнала [2].

Вновь вернемся к компьютеру на ДНК. Ясно, что при его разработке необходимо использовать не только и не столько результаты эксперимента Адлемана. Чтобы реализовать свои возможности, ДНК должна находиться в привычной среде - в водном растворе или в жидкокристаллическом состоянии. Но это лишь начало. Другие возможности ДНК или хромосом могут быть выявлены в условиях, приближенных к тем, которые имеются в живой клетке. В пределе компьютер на ДНК - это и есть живая клетка, т.е. надо создать искусствен­ный организм, а это произойдет не скоро. Сейчас мы можем делать только какие-то приближения к состоянию ДНК в живой клетке, но и это немало. Можно перечислить то, что реально выполнимо уже сейчас. Прежде всего, необходимо начать практическое использование новых типов памяти геноструктур и для этого пытаться конструировать ячейки памяти, работающие на явлении ФПУ - резонансов и/или на способности записывать голограммы. Такая память будет на многие порядки по объему и быстродействию превосходить память существующих магнитных, оптических дисков и голографических систем.

Вторая принципиальная возможность связана с этими типами памяти, но многократно усиливается способностью хромосом быть лазерно-активной средой, Препараты хромосом выступают в таком варианте и как ячейка памяти, и как лазеры, считывающие собственную (а также наведенную) голографическую и ФПУ - память.

И, наконец, последняя из достижимых в настоящее время возможностей - использование квазиречевых характеристик ДНК. Можно создавать такие ДНК-лазеры, которые будут высвечивать и "озвучивать" как естественные генотексты, так и искусственные (синтезированные) знаковые последовательности полинуклеотидов, имитирующие естественные генопрограммы. Однако это весьма опасный путь и необходима система запретов на искусственные волновые гены. Такой способ работы с ДНК-компьютерами означает вхождение в новые семиотические ареалы генома человека, вообще всей биосферы, ареалы, которые Природа (или Бог) использовала для создания человека. Мысль вполне реалистичная, если учесть теоретические работы по коллективной симметрии генетического кода, проводимые школой Эйгена в Институте Макса Планка. Ее исследования показывают, что ключевая часть информации, записанная и записываемая как квази-речь в хромосомах всех организмов нашей планеты, носит искусственный характер. Наши данные о том, что хромосомный континуум и ДНК любой биосистсмы являются неким подобием антенны, открытой вовне для приема дополнитель­ной (возможно, экзобиологической) информации, подтвержда­ют сказанное. Можно думать, что геном организмов Земли, по крайней мере, частично, является полигоном для смысловых экзобиологических влияний и в этом плане существенно, что мы нашли первичные подходы к вхождению в этот семиотикосемантический ареал.

Основываясь на сказанном, можно предсказать, что открываются следующие перспективы знаковых манипуляций с геноструктурами, как основным субстратом биокомпьютеров:

·        создание искусственной памяти на генетических молекулах, обладающей поистине фантастическим объемом и быстродействием;

·        создание биокомпьютера на ДНК, основанного на совершенно новых принципах и сравнимого по способам обработки информации и функциональным  возможностям с человеческим мозгом;

·        осуществление дистантного управления ключевыми информационными процессами в биосистемах через искусственные биокомпыотеры (лечение рака, СПИДа, генетических уродств, управление социогенетическими процессами и, в конечном итоге, изменение времени жизни);

·        активная защита от деструктивных волновых влиянийчерез обнаруженный информационно-энергетический канал;

·        установление экзобиологических контактов.

Подводя итог, спросим - что остается от логики постано­вочных экспериментов с ДНК, которую предлагают Адлеман и другие исследователи в области молекулярной электроники информационных биомакромолекул? Эта логика уязвима, поскольку основана па упрощенных представлениях о работе хромосом как чисто вещественного субстрата. Волновые функции геноструктур не берутся в расчет. Это тупик, который оборачивается все более нарастающим огромным финансированием по генобиотехнологиям, по нейрокомпьютерам со все меньшим практическим выходом. Те же пороки ожидают и молекулярную электронику в ее попытках использовать одномерное мышление относительно ДНК при создании биокомпютера. Такой компьютер должен имитировать  функции генома в части оперирования волновой информацией, т.е. создавать образы, в том числе и квазиречевые, распознавать их, манипулировать ими как командными. Такие знаковые структуры будут обладать огромной биологической активностью. Даже сейчас лазер на ДНК, "заряженный" определенными текстами, например геном продолжительности жизни, вероятно, мог бы продлить ее у человека на 300-400 и более лет. Необходимо перераспределение финансирования в генетике, эмбриологии и генной инженерии, а также в молекулярной электронике.  Это позволит сделать прорыв в создании компьютеров с квазигенетической памятью, объем которой превосходит все мыслимые пределы, и способных управлять суперсложными процессами, реально сравнимыми с метаболизмом и мышлением. Такие биокомпютеры будут способны контролировать и поддерживать нормальную жизнедеятельность человека во временных масштабах, приближающихся к бессмертию.

 

Список литературы

1. Гаряев П.П., Тертышиын Г.Г., Готовский Ю.В. Трансформация света в радиоволны. // Труды III Международной конф. "Теоретические и клинические аспекты применения адаптивной резонансной и мультирезонансной терапии". 1997. М.: ИМЕДИС. С. 303-313.

2. Гаряев П.П. Волновой геном. М.: Общественная польза, 1994. 279 с.

3. Гаряев П.П. Божественный семиотико-волновой генетический код. М.: Минхимнефтепром, 1997 (в печати).

4. Ttiszinski J.A., Paul R., Chatterejee R., Sreenivasan S.R. Relationship between Frolich and Davidov models of biological order// Physical Review A. 1984. V. 30, № 5. P. 2666-2675.

5. Давыдов А.С. Солитоны в молекулярных системах. Киев: Наукова Думка. 288 с.

6. Frolich H. Phys. Lett. 1968. V. 26А. P. 402.

7. Frolich H. Phys. Lett. 1972. V. 29A. P. 153-154.

8. Frolich H. Proc, Natl. Acad. Sci. USA. 1975. V. 72. P. 4211-4215.

9. Frolich H. Neurosci. Res. Programm. Bull. 1977. V. 15. P. 67-82.

10. Благодатских В.И., Гаряев П.П., Маслов М.Ю., Решетник С.А., Щеглов В.А. Взаимодействие когерентного электромагнитного излучения с биомакромолекулами. Часть I. // Laser Physics. 1996. V. 6. №4. P. 621-653.

11. Maslov M.U., Gariaev P.P. Fractal Presentation of Natural Language Texts and Genetic Code. 2nd International Conference on QuantitativeLinguistics "QUALICO-94”:.September 20-24.1994.Moscow: Lomonosov Moscow State University, Philological Faculty. P. 193-J94.

12. Gariaev P.P., Vasiliev A.A.,Berczin A.A. Holographic associative memory and information transmission by solitary waves in biological systems. SPIE - The Internationa! Society for Optical Engineering. CIS Selected Papers. Coherent Measuring and Data Processing Methods and Devices. 1994. V. 1978. P. 249-259.

13. Гаряев П.П., Впучкова В.А., Шслеппна Г.А., Комиссаров Г.Г. Вербально-семантические модуляции резонансов Ферми-Паста—Улама как методология вхождения в командно-образный строй генома // Журнал русской физической мысли. 1994, № 1—4. С. 17—28.

14. Гаряев П.П. Кризис генетики и генетика кризиса // Русская мысль. 1994, № 1-6. С. 46-49.

15. Трубников Б.А., Гаряев П.П. Похожа ли "речь" молекул ДНК на компьютерные программы? // Природа, 1995, № I. С. 21-32.

16. Бсрезнн А.А., Гарлев П.П. Моделирование электроакустического излучения ДНК как носителя биоинформации / Тезисы 2-го Международного симпозиума "Механизмы действия сверхмалых доз излучений", 23-26 мая 1995г., Москва., с. 122.

17. Гаряев П.П., Леонова Е.А. Генетический аппарат как волновая управляющая система. / Труды Международной научно-практической конференции "Анализ сметем на пороге XXI века: теория и практика". 1996. С. 69-78.

18. Готовский Ю.В., Комиссаров Г.Г., Гаряев П.П. Новая методика диагностики заболеваний по семи основным точкам акупунктуры (чакрам) и аппаратура для реализации. / Труды II Международной конференции "Теоретические и клинические аспекты биорезомансной и мультирезонансной терапии". Центр интеллектуальных медицинских систем "ИМЕДИС". Москва, 1996. С. 164-169.

19. Щеглов В.А., Гаряев П.П. Лазер-лазерные взаимодействия и фантомные эффекты в генетических структурах // Материалы научной конференции с международным участием "Наука на пороге XXI века -новые парадигмы". 1996.

20. Гаряев П.П. Семиотические ареалы волновых  генов // Материалы научной конференции с международным участием "Наука на пороге XXI века - новые парадигмы", 1996.

21. Благодатскнх В.И., Гаряев П.П., Леонова Е.А., Маслов М.Ю., Шайтан К.В., Щеглов В.А. О динамике возникновения дислокаций в молекуле ДНК // Краткие сообщения по физике. Физический Институт РАН. 1996. № 3-4. С. 9-14.

22.  Гаряев П.П., Маслов М.Ю., Решетник С.А., Щеглов В.А. Взаимодействие электромагнитного излучения с информационными биомакромолекулами. "Антенная" модель // Краткие сообщения по физике. Физический Институт РАН. 1996, № 1-2. С. 54-59.

23.  Гаряев П.П., Маслов М.Ю-, Решетияк С.А., Щеглов В.А. Модель взаимодействия электромагнитного излучения с информационными биомакромолекулами // Краткие сообщения по физике. Физический Институт РАН. 1996. № 1-2. С. 60-63.

24. Гаряев П.П. Лингвистико-волновая генетика. М.: Изд. "ИМЕДИС". 1997 (в печати).

25. Гаряев П.П., Леонова Е.А., Щеглов В.А., Шашни А.А. Лингвистическая и волновая структуры генетического кода. Изд. "ИМЕДИС". 1997. (в печати).

26. Гаряев П.П., Щеглов В.А., Поликарпов А.А. Лингвиетико-волновой генетический код. Изд. МГУ. 1997. (в печати).

27. Гаряев П.П., Леонова Е.А. Пересмотр модели генетического кода. Сознание и Физическая Реальность. М.: Изд. "ФОЛИУМ", 1996, т. 1,№1-2. С. 73-84.

28. Reshetnyak S.A., Shcheglov V.A., Biagodatskiks V.I., Gariaev P.P., and Maslov M.Yu. Mechanism of interaction of electromagnetic radiation with a biosystem, Laser Physics. 1996. V. 6, № 2. P. 621-653.

29. Berezin A.A., Gariaev P.P., Gorelik V.S., Reshctniak S.A., Shcheglov V.A. Is it possible to create laser based on information biomacro-molecules? Laser Physics, 1996. V. 6. №6. P. 1211-1213.

30. Berezin A.A., Gariaev P.P., Reshetniak S.A., Sfaaitan K.V., Shcheglov V.A. To the problem of possible development at a biolaser working on Frolich modes. 1996, (Препр. / Физический-институт им. П.Н. Лебедева, 49, 12 с.)

31. Агальцов AM., Гаряев П.П., Горелик B.C., Рахматуллаев И.А., Щеглов В.А. Двухфотонно-возбуждаемая люминесценция в генетических структурах // Квантовая электроника, 1996. V. 23, №2. С. 181-184.

32. Гаряев П.П. Эпигенетическая роль внеклеточных матриксов. Гипотеза кодовой иерархии / Межреспубликанский заочный научно-технический семинар "Применение лазеров в науке и технике". 1996. Вып. 8. Иркутск: Изд. Иркутского филиала Института лазерной физики СО РАН. С. 85-107.

33. ГаряевП.П. Информационно-волновые свойства живых систем. Голографический аспект // Материалы Межреспубликанского заочного научно-технического семинара "Применение лазеров в науке и технике". 1996. Вып. 8. Иркутск: Изд. Иркутского филиала Института лазерной физики СО РАН. С. 137-159.

34. Гаряев П.П. О природе рефлексотерапии. Современные концепции первичных механизмов акупунктуры и акупрессуры. Межреспубликанский заочный научно-технический семинар "Применение лазеров в науке и технике". 1996. Вып. 8. Иркутск. Изд. Иркутского филиала Института лазерной физики СО РАН. С. 188-206.

35. Гаряев П.П., Леонова Е.А. Новая модель генетического кода / Сборник научных трудов. Академия медико-технических наук РФ. Отделение "Биотехнические системы и образование" при МГТУ им. Н.Э. Баумана. 1996. Вып. 1. С. 25-34.

36. Гаряев П.П., Тертышный Г.Г. Переход когерентного света в радиоизлучение применительно к биосистемам / Сборник научных трудов. Академия медико-технических наук РФ. Отделение "Биотехнические системы и образование" при МГТУ им. Н.Э. Баумана. 1997. Вып, 2 (в печати).

 

 

 

ИФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ №5 1997.

НЕЙРОСЕТИ И НЕЙРОКОМПЬЮТЕРЫ

Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2024 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)