?

Log in

No account? Create an account
ll

livelogic

Штрихи к научной картине мира

Человеку свойственно ошибаться


Previous Entry Share Next Entry
Теория Дефицита Информации (в геноме)
ll
livelogic
Информации, содержащейся в геноме, недостаточно для построения и поддержания организма

- Это твое?
- Мое
- Откуда?
- Оттуда

Из к/ф "Бриллиантовая рука"


Все привыкли в к мысли, что гены являются носителями наследственной информации, но можно ли, исходя из ее объема, построить организм? Дмитрий Андреевич Шабанов излагает вопрос таким образом:


Наш генотип содержит совсем немного информации, помещаясь в незаархивированном виде на CD-диск. Собственно гены составляют его небольшую часть; около 25 тысяч наших генов требуют для записи менее 10 мегабайт (а архиватор ужмёт их намного сильнее). Напомню известную шутку, что файл с детальным описанием формы коленной чашечки (одной из самых простых наших костей) в AutoCad займёт больше места. Информация, необходимая для описания нашего строения, несоизмеримо больше ёмкости нашего генома.

Дмитрий Шабанов, Краткое изложение эпигенетической теории эволюции

Такое состояние дел позволяет выдвинуть интересную фальсифицируемую теорию:


Не существует 3D-принтера с объемом памяти 12 Мб, который мог бы напечатать себя и робота, способного охотится ночью на мышей.


Пройдемся по элементам теории. Откуда берутся 12 Мб? Это информационная емкость всех генов. Википедия сообщает нам такие сведения о геноме человека:


  • Двадцать две пары аутосом, две половые хромосомы Х и Y, а также митохондриальная ДНК человека содержат вместе примерно 3,1 млрд пар оснований (3.1*10^9)

  • Только 1,5 % всего генетического материала кодирует белки или функциональные РНК


Пар оснований четыре - (A, T), (T, A), (G, C), (C, G), для описания четырех состояний нужно два бита, т.е. пара оснований занимает четверть байта, таким образом, объем всего генома, в байтах, равен 3.1*10^9 / 4 = 7.75*10^8 байт или, грубо, 800 Мб.

Гены, т.е. то, что кодирует белки и функциональные РНК, из всего этого занимают 800 Мб * 0.015 = 12 Мб.

Теперь про робота. Копировать человека сложно, поэтому предлагается скопировать нечто более простое - сову.

Что должен уметь робот? Конечно, уметь летать ночью и добывать мышей. Далее, источник питания. Если робот будет летать на батареях, принтер должен напечатать батареи и комплекс для их подзарядки. Возможно, "сова" должна будет летать и собирать дрова, на которых будет работать генератор (его тоже нужно напечатать).

3D принтер нужен для завершения комплекса тело - поведение - копирование. Ограниченная память, это конечно, ROM - т.е. принтер должен после включения "загрузиться" из такого объема, объем памяти типа RAM неограничен.

В принципе, можно ослабить гипотезу, и дать для повторения весь геном, т.е. 800Мб. Это уже совсем круто - целых 25% размера ОС современного телефона. Есть где развернуться и исправить "ошибки Дизайна". Но такое ослабление возможно после принятия следующих условий.


  • В генах информация о человеке практически отсутствует

  • Надо перестроить филогенетические деревья с учетом всего генома




PS. Как раз перед написанием этой статьи скачал на свой телефон программу Radio-FM - она занимает 15 Мб, но это же радиоплеер, а не какая-то сова!

PS. По поводу формулировки теории в виде "несуществования". Как учит нас Поппер, Карл Раймунд:

Естественнонаучные теории, и в частности то, что мы называем законами природы, имеют логическую форму строго универсальных высказываний. Поэтому они могут быть выражены в форме отрицаний строго экзистенциальных высказываний или, можно сказать, в форме неэкзистенциальных высказываний (высказываний о несуществовании). Например, закон сохранения энергии можно выразить в форме “Не существует вечного двигателя”, а гипотезу об элементарном электрическом заряде—в форме “Не существует иного электрического заряда, чем заряд, кратный элементарному электрическому заряду”.
Логика и рост научного знания


Ссылки




Re: Сумма технологий

Да, с этим проблема, именно поэтому я и предположил вообразить фантазийно наличие такого вот 3d-принтера. Я так понял, Вы считаете это самой трудной частью из всего предприятия.