galéria megtekintése

Digitális élőlény születik

Az írás a Népszabadság
2014. 12. 01. számában
jelent meg.


Ötvös Zoltán
Népszabadság

Akár már jövőre megszülethet a világ első digitális élőlénye egy számítógép belsejében – jelentette be a New Scientist nevű tudományos folyóirat. Még el sem készült, de már felvetődik egy különös kérdés: ha a digitális modell pontos mása az élő állatnak, akkor élőlénynek minősül? A válasszal várjuk meg a születést.

Ez év elején ismerte meg a nagyvilág az Open Worm névre keresztelt kezdeményezést, melynek célja egy virtuális fonálféreg létrehozása. A számítógépes kukac a remények szerint éppen úgy mozog és viselkedik majd, mint a valódi célállat, a Caenorhabditis elegans (C. elegans) néven ismert fonálféreg.

Valósághűen reagálna a műkukac
Valósághűen reagálna a műkukac

Azért esett erre a fajra a választás, mert ez a legnépszerűbb modellszervezet. (A Mycoplasma genitalia baktériumnak ugyan már elkészült a számítógépes modellje, de ennek alig 525 génje van, míg a fonálféregnek több mint húszezer.) Az OpenWorm egy nyitott laboratórium, ahol egy nemzetközi kutatócsoport azzal kísérletezik, miként lehet a biológiát lefordítani számítógépes algoritmusokra. A projektet egy tizenkét fős nemzetközi csapat viszi, ennek tagja Szigeti Balázs.

 

A jelenleg az Edinburgh-i Egyetemen az agykutatás témájában PhD-ző Szigeti 2007-ben érettségizett Magyarországon, utána a londoni Imperial College-ban tanult elméleti fizikát. „Az én szerepem a programban a modell viselkedésének statisztikus elemzése. A kevés idegsejt ellenére a fonálféreg képes összetett viselkedésre, és csak most fedezzük fel azokat a matematikai technikákat, amelyekkel ezt le lehet írni.

Az általam kifejlesztett statisztikus módszerekkel elemezzük mind az igazi, mind a virtuális kukacok viselkedését. A kettő összehasonlításából fontos információkat nyerhetünk arról, hogy a modellt miben kell továbbfejleszteni” – tudtuk meg Szigeti Balázstól. A kutató szerint egy kukac viselkedését nem lehet egyetlen egyenlettel leírni, ezért speciális adatfeldolgozásra és statisztikus módszerekre van szükség.

Hosszú távú céljuk egy olyan szimuláció létrehozása, amelynek viselkedése megkülönböztethetetlen az igazi kukacétól. Ha minden jól megy, jövőre elkészül az informatikai infrastruktúra. Ugyancsak kész lesz az a szimulációs szoftvercsomag, amellyel a kukac izomzatát, idegrendszerét és a kukacot körbevevő fizikai környezetet a maga teljességében szimulálják. Maga a modell ugyan majdan jó pár tudományosan korrekt részletet tartalmaz – például a kukac anatómiáját és annak fizikai tulajdonságait –, azonban a modell dinamikája nem emlékeztet arra, ami egy kukacban ténylegesen zajlik.

Az OpenWorm digitális kukaca egy 3D-s világban mozog, ahol érvényesek a fizika törvényei. Mászni már tud, de ez még nem az idegsejtek összjátékának eredménye, hanem a kutatók programozták így a modellt. Most az izomsejteken dolgoznak, azt szeretnék elérni, hogy valósághűen reagáljanak a digitális idegrendszertől kapott elektromos jelekre. De még közel sem végeztek a munkával.

Szigeti Balázs szerint kétségtelen, hogy most teszik meg az első lépéseket ezen izgalmas célok felé, de még nagyon messze vannak a féreg megszületésétől. „Úgy gondolom, hogy munkánk tudományos szempontból fontos, de ezzel együtt meg sok-sok évnyi kutatás vár ránk.” És hogy mire lehet jó ez az egész? Szimulált élőlényekre azért van szükség, mert ha valóban minden szempontból sikerül lemásolni egy élő organizmust, akkor jelentősen leegyszerűsödhet egyebek mellett a gyógyászati hatóanyagok tesztelése.

Ha sikerül a kukacot modellezni, akkor Szigeti Balázs szerint több esélyünk lesz a nagyságrendileg összetettebb emberi agy modellezésére. Bár az emberhez viszonyítva nagyon primitív a fonálféreg, de napjaink tudományának még mindig óriási kihívást jelent, hogy ezt a primitivitást kvantitatív módon megértsük. Az emberi agy feltérképezése tehát még odébb van.

Bejelentkezés
Bejelentkezés Bejelentkezés Facebook azonosítóval

Regisztrálok E-mail aktiválás Jelszóemlékeztető

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.