لا شك أن الحياة هي السر الذي وضعه الخالق في كل مخلوقاته الحية، ولا شك في أن معنى الحياة وطبيعتها ومصيرها موضوع تساؤل فلسفي من قبل الإنسان منذ القدم. ومع ذلك، مع التقدم التكنولوجي والعلمي الذي حققه الإنسان، تحولت هذه الأسئلة حول طبيعة وأصل الحياة إلى بحث يمكن محاكاته ونمذجه للتعرف عليه جيدًا والتنبؤ بمستقبله. دعنا ننتقل إلى مقالتنا عن الحياة الاصطناعية ومستقبلها.

الحياة الاصطناعية

يعرّف Definitions.net الحياة الاصطناعية على أنها العلم أو الفن الذي يدرس الأنظمة المتعلقة بالحياة وتطورها باستخدام نماذج الكمبيوتر والروبوتات وكذلك الكيمياء الحيوية.

تنقسم الحياة الاصطناعية عمومًا إلى ثلاثة أقسام

  • تعتمد الحياة الاصطناعية الناعمة على البرنامج كأساس.
  • الحياة المادية والاصطناعية كأساس.
  • تعتمد الحياة الرطبة الاصطناعية على الكيمياء الحيوية.

تاريخيًا، كان عالم الكمبيوتر الأمريكي كريستوفر لانجتون أول من اخترع مصطلح الحياة الاصطناعية في الثمانينيات. §

عُقد المؤتمر الدولي الأول حول محاكاة الأنظمة الحية أو الحياة الاصطناعية في عام 1987 في مختبر لوس ألاموس الوطني في نيو مكسيكو، الولايات المتحدة الأمريكية.

حيث وصف كريستوفر لانغتون الحياة الاصطناعية بأنها “تضع الحياة كما نعرفها في الإطار الأكبر للحياة كما يمكن أن تكون”.

دفع توصيف لانجتون للحياة الاصطناعية العلماء في التحكم التكيفي والتنظيم الذاتي، وكذلك العلماء في أنظمة محاكاة الكمبيوتر، ناهيك عن علماء الأحياء وعلماء الأحياء، إلى الاهتمام بالعلوم الجديدة.

لكنها مهمة سهلة

الملايين، إن لم يكن المليارات من أنواع الكائنات الحية المختلفة تعيش في مؤخرة الكرة الأرضية، وفي باطنها وفي أعماق محيطاتها، ملايين إن لم يكن بلايين من أنواع الكائنات الحية المختلفة، ويمكن اعتبار كل فئة ككيمياء متحركة معمل تحدث فيه آلاف التفاعلات الكيميائية وتتطور مئات الأنظمة البيولوجية، فما مدى سهولة فهم كل هذه الأنظمة والتفاعلات؟

هذا التنوع الكبير يجعل من الصعب وضع قواعد عامة لتطور وعملية النظم الحية وتمييز هذه القواعد عن الحالات الأخرى التي قد تكون خاصة أو غير طبيعية.

في الواقع، إنها معضلة يحاول علماء الحياة الاصطناعية حلها أو نقلها لفهم أكبر قدر ممكن، من خلال إنشاء كائنات افتراضية في أنظمة محاكاة الكمبيوتر ثم مقارنة التطور المحتمل لهذه المخلوقات بالمخلوقات الحقيقية الموجودة في البيئة الحقيقية.

إلى أين نحن ذاهبون؟

على الرغم من تنوع الحياة والأنواع، بدأ العلماء في دراسة الحياة الاصطناعية من المكونات الأساسية للكائن الحي.

تتكون الأنظمة الحية عادةً من جزيئات DNA و RNA، بالإضافة إلى البروتينات والكربوهيدرات والدهون والماء والماء والأملاح المعدنية.

لبدء محاكاة الحياة، أو ما نسميه الحياة الاصطناعية، من الضروري فهم هذه الجزيئات الأساسية وآليات عملها، ثم بناء محاكاة حاسوبية لكل مكون، وأخيراً أيضًا إنشاء بيئة كمبيوتر. للسماح لهذه المكونات بالتفاعل مع كل. آخر.

يكمن التحدي في كل ما سبق في تحديد القواعد والمعايير الأساسية لتفاعل هذه المكونات في بيئة المحاكاة الحاسوبية، وهنا جهد العديد من الباحثين والفرق البحثية لتحقيق هذه المعايير.

مثال على هذا المعيار هو سجل الأجزاء البيولوجية القياسي الذي طوره فريق البحث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

معيار آخر معروف هو PoPS، والذي يرمز إلى Polymerase Per Second، والذي يفترض أن بوليمرات RNA تتدفق إلى DNA كل ثانية. §

مستقبل الحياة الاصطناعية

في الواقع، فإن التنبؤ بمستقبل هذا النوع من العلم ليس بالأمر السهل، حيث يتعامل البعض مع موضوع المستقبل بتخيلات غير واقعية في بعض الأحيان.

ولكن لمعرفة المستقبل الذي ينتظر الحياة الاصطناعية، من الضروري الإجابة على الأسئلة التي لم يتم حلها والتي يتم البحث عنها حاليًا.

  • كيف نبني أنظمة المحاكاة من خلال النظر في التكامل الثلاثي للنظام الغذائي والجينات والأغشية في نفس الوقت؟
  • هل يمكن تحقيق التكيف في بيئات مكانية وزمنية مختلفة؟ كيف هذا ممكن؟
  • هل أنظمة المحاكاة الحاسوبية تحد من التطوير المحتمل للأنظمة البيولوجية؟
  • هل يمكن محاكاة كائن أحادي الخلية خلال دورة حياته بأكملها، من الولادة إلى الموت؟
  • إثبات ظهور العقل وإدراك أنظمة الحياة الاصطناعية!

والعديد من الأسئلة الفنية والفلسفية أحيانًا بما في ذلك الإجابة التي تشكل مستقبل الحياة الاصطناعية، والتي نتوقع أن يجيب عليها الباحثون والعلماء. §