Ажурный Червь Строит Жизнь Клетка За Клеткой


Червь-нематода C. elegans отправляется туда, куда раньше не заходил ни один червь, – в киберпространство. Проект Open Worm направлен на создание полного и точного моделирования первого животного, которое будет перенесено в код. 

Самое важное в C. elegans то, что у него всего 1000 клеток и только 302 нейрона. Мы также много знаем о C. elegans, потому что с ним легко работать. Его прозрачная кожа позволяет отслеживать клетки с помощью флуоресцентного красителя по мере их развития. У нас есть не только его полный геном, у нас есть детали его развития на уровне подвала, включая его мозг и 5500 с лишним связей.

Проект OpenWorm направлен на использование этих знаний для создания симуляции червя, работающего на уровне химии, что делает его первым животным, которое будет воссоздано в качестве программного обеспечения. 

Проект продолжался некоторое время, но недавно он сделал шаг на Kickstarter за 120 000 долларов, чтобы разработать симуляцию до такой степени, чтобы нейроны контролировали тело червя. Вы можете оценить, насколько велик этот проект, когда поймете, что жидкость, в которой плавает червь, обеспечивается симулятором гидродинамики на основе частиц.

На данный момент проекту удалось создать имитацию плавания червя. Потребовалось 47 часов вычислительного времени, чтобы смоделировать одну треть секунды времени червя. С помощью средств от Kickstarter, который был успешным, они надеются добавить 302 нейрона. 

Награды, предлагаемые на KickStarter, могут показаться некоторым странными:  Футболки с изображением C. elegans, доступ к онлайн-версии симулятора под названием WormSim и онлайн-курс по червю и искусственной жизни в целом. WormSim основан на Geppetto, симуляторе вычислительной биологии, еще одном проекте с открытым исходным кодом, о котором стоит узнать. 

Так почему же это хорошая идея?

Единственный способ понять сложную систему, подобную C. elegans, – это смоделировать ее и посмотреть, ведет ли смоделированный червь себя как настоящая вещь. Кампания Kickstarter упоминает лечение болезни Альцгеймера или Паркинсона, но, честно говоря, это шаг на пути к большим вещам. Нам нужно понять мозг червя, прежде чем мы сможем перейти к чему-то более сложному.

Видео с Kickstarter дает вам представление о том, каковы цели:

Это также может дать философам пищу для размышлений – жив ли имитированный червь?

Затем возникает интересный вопрос о “рефакторинге” – какая часть системы может быть изменена или упрощена, не разрушая ее точность.?

Вся эта идея интригует за пределами стремлений вычислительной биологии, и, возможно, именно это мотивировало обещания в кампании Kickstarter, а не Футболки. 


Добавить комментарий