Неужто Андрей Дарьевич этого не знал Иван Николаевич сделал небольшую паузу, вспомнив, что с подачи их ректора и по совместительству Председателя ВАК Николая Васильевича, он должен скоро контактировать с директором института молекулярной биологии имени Энгельгардта, заведующим их базовой кафедрой. Важно получить у Мирзабекова твердые гарантии стать научным руководителем биофизического направления центра высоких технологий в новом московском корпусе недалеко от руководимого им академического института молекулярной биологии. Ведь это элементарно применить привычную для всех двоичную Булеву систему исчисления
Да Булева система нулей и единичек понадобится нам для того, чтобы кодировать все количество информации в битах или байтах, которая содержится в геноме человека. Караев всплеснул руками. Вам как физику-электронщику это знать совсем не обязательно, но на жаргоне биофизиков последовательность макромолекулы ДНК кодируется методом чередования четырех видов молекул, которые обозначаются буквами A (аденина), T (тимина), G (гуанина) и C (цитозина). Каждая из этих букв, в свою очередь, может быть кодирована двумя двоичными битами 00, 10, 11, 01. В том случае, когда эти два бита умножаются на 6 миллиардов а именно такова длина генетического кода и потом делятся на 8, то в итоге получается искомый объем генома, 1,5 гигабайтам А дальше, как вы верно заметили: в среднем в организме насчитывается 40 триллионов клеток. Исходя из этого, информации в организме человека составляет примерно 60 зеттабайт.
Да, этот объем памяти впечатляет, к числу 6 справа добавляется 22 ноля. Усмехнулся Иван Николаевич. Но мне гораздо интересней в моих будущих симбиозных полупроводниково-биологических УБИС и наноэлектронных системах на пластинах распорядиться набором макромолекул ДНК с объемом памяти генома в полтора гигабайта. Меня интересует проблема записи и считывания информации в ДНК не методами редактирования генома генной инженерии с включением, удалением или перемещением фрагментов ДНК с помощью биофизических «молекулярных ножниц», а чисто электронными средствами подачи сигналов напряжения, управления токами, электрическими полями с использованием частот разного диапазона. От инфранизких и низких до ВЧ и СВЧ, даже радиационных средств, в случае необходимости при разработке космических радиационно-устойчивых схем и систем
Караев живо подхватил тему редактирования генома:
Вот «молекулярными ножницами» в институте Андрея Дарьевича владеют в совершенстве с использованием специальных и специфически спроектированных средств эндонуклеаза. Эти инструментальные средства нуклеазы создают сайт-специфичные двухцепочечные разрывы в ДНК в определенном участке генома. А далее индуцированные разрывы репарируются в процессе рекомбинации, что позволяет получать направленные мутации
А как насчет мутаций ДНК, считывания и записи информации чисто электрическими средствами, токами, напряжениями, частотами и
Караев, словно не расслышав вопрос заинтересованного в ответе собеседника, продолжал монотонным голосом ментора:
Еще один метод перспективного редактирования генома основан на создании непатогенных вирусов для доставки генетического материала вглубь клетки Потом, словно вспомнив заданный вопрос, задумчиво покачал головой. Вопросы записи и считывания информации электромагнитным полем в том или ином частотном диапазоне меня интересовали давно. Но я не догадывался, что это так актуально сейчас в вашей проблематике создания плотноупакованных УБИС и систем на пластине для земных и космических систем
Ну, предположим, не сейчас, а в обозримой перспективе, аккуратно поправил Караева Иван Николаевич.
Перед тем, как подарить мою книгу «Волновой Геном», я хотел бы выразить надежду на сотрудничество с вами, Иван Николаевич, и вашим подразделением центра высоких технологий, который будет развиваться под руководством блистательного академика Андрея Дарьевича, руководителя отечественной программы «Геном человека». И дальше с заметной иронией в голосе. Доставшейся ему по наследству от великих бессмертных академиков Баева, Энгельгардта Между прочим, для осознания величия проблематики информации в ДНК, мозге и всем человеке необходимо знать данные прогноза, что к 20202025 годам общее количество всей цифровой информации, которую к этому времени создаст все мировое человечество, составит всего примерно 4045 зеттабайт. А это к радости или сожалению значительно ниже объема клеточной информации ДНК только одного человека
А знаете, что самое смешное в проблематике «Геном человека», возглавляемой у нас непробиваемым для новаций академиком РАН Мирзабековым Андреем Дарьевичем?
Нет, не знаю, честно признался Иван Николаевич.
Отлично Это тупиковое мировое направление науки, потому что выход от традиционных биофизических исследований человеческого генома с тестовыми информационными биочипами для диагностики здоровья людей во всех странах, богачей и бедняков, как бы это помягче сказать, нерезультативно Знаете почему? Караев свысока поглядел на собеседника и, не ожидая от него немедленного или скорого ответа, сам ответил. По старинке геном человека исследовать и интерпретировать нельзя, экономически порочно Затраченные средства на исследование в мире проблемы «генома человека» обернутся пустошью, блефом только по одной немаловажной причине Он сделал глубокомысленную паузу и продолжил изменившимся в тембре голосом. По той уважительной или неуважительной причине, что 99,9 процента всей генетической информации абсолютно одинаково у всех людей на нашей планете. А это в свою очередь означает, что геном человека содержит в себе лишь одну тысячную часть той уникальной информации, которая и отвечает за то, что конкретный человек становится неповторимым
Иван Николаевич именно тогда почувствовал, как у него сильно забилось сердце, когда он благодаря последней фразе Караева сформулировал для себя проблему «уникальности дактилоскопии ДНК», через отпечатки пальцев и узоры на ладонях человека. «Неповторимость человека, его идентификация заключена в крохотном объеме информации ДНК, что она может поместиться на магнитной дискете размером в три с половиной дюйма. Промелькнула в голове пытливая мысль, как уколола мозг. Но как извлечь эту информацию, отредактировать, что изменить жизнь и судьбу человека, увеличить, или укоротить его пребывание на цветущей или угасающей земле?»
Честно говоря, Иван Николаевич дальше слушал Караева рассеянно и, как говорится, в пол-уха, тем более он уже держал в своих руках его многостраничный труд в твердом переплете «Волновой геном, 1994-го года издания, подписанного моложавым симпатичным, среднего роста, спортивного сложения автором-очкариком. У Ивана Николаевича не было никакого желания «осадить» или, как говорил герой Шукшинского рассказа «срезать» биофизика Караева. Ведь тот слышал его доклад по нейронным сетям в полупроводниковом исполнении на формальных нейронах, с линейной комбинацией «весовых» входных сигналов пороговыми элементами на сумматорах и вычитателях. Скепсис был очевиден, ведь мозг оперирует ансамблем в 10
10
Мысленно рассуждая о тайнах живого организма мозга в 10
10
Читал, читал ваш учебник для вузов по численному моделированию полупроводниковых технологий, приборов и схем. Мысленно вам аплодировал, как герой книги Богомолова «Момент истины, в августе 1944-го», когда в сноске петитом прочитал что эффективность труда мозга, состоящего их десяти в десятой степени нейронов, и удивительной экономии потребляемой энергии до десяти ватт стоила по ценам МОГЭС парадоксально мало, десятую долю копейки, по советским ценам за электроэнергию.