I vores land stiger energipriserne hvert halve år. Og som vores oprindelige regering opmuntrer os, vil stabiliteten i stigningen i omkostningerne til energiressourcer fortsætte i den nærmeste fremtid. I en sådan situation bliver energirevisionen af lokaler mere og mere populære. Grundlaget for forretningsidéer indeholder mange løsninger på dette område. En af dem er energibesøg med en termisk billedfremviser.
For en energirevision behøver du kun et termisk billede og dit ønske. En termisk billedfremviser er en elektronisk enhed, der konverterer infrarød stråling til et synligt billede. Hvis du for eksempel leder billederen til en byggevæg, dannes et billede på skærmen, hvorpå vægsektioner med forskellige temperaturer vil blive vist i forskellige farver. Derefter kan du gemme det resulterende billede til en fil og udskrive det på en farveprinter. Synlighed og nem analyse af områder, hvor der forekommer varmeudslip, er de vigtigste fordele ved energirevision ved hjælp af et termisk billede.
Energi-revisionsmetoden kan anvendes på følgende områder:
Overtrædelse af isoleringen eller dens dårlig kvalitet installation.
Eksempel: Efter montering af et tømmerhus eller et badehus dækker de alle leddene mellem bjælkerne. Dette job er ret dyrt og tidskrævende. Ved hjælp af et termisk billede kan du identificere problemområder og kun genoprette isolering på disse steder.
Tilvejebringelse af brandsikringskabler.
Hvis de elektriske ledninger er forbundet dårligt, opstår der en øget modstand i leddene, og temperaturen stiger der med elektrisk strømning, hvilket medfører kortslutning og brand. Billedkameraet er i stand til nemt at identificere alle områder af elektriske ledninger i de tidlige stadier.
Fejl i ventilation og aircondition.
I mange rum arbejder forsynings- og udsugningsventilation med dårlig ydelse. Dette sker hyppigst, når temperaturforskellen er højere end 30 0 С mellem indgangs- og lufttilførselssystemerne. I dette tilfælde hjælper brugen af et termisk billedbillede hurtigt og billigt at genoprette den korrekte drift af ventilations- og klimaanlæg.
Overophedning af dele i mekaniske systemer.
Når dele bæres, øges friktionen mellem dem, og som følge heraf stiger arbejdstemperaturen. Billedbehandleren vil opdage overophedning af sådanne dele, hvilket vil hjælpe med at holde den mekaniske enhed fra større skader.
Som det fremgår af ovenstående liste, er brugen af energirevision med en termisk billedbeholder i mange tilfælde efterspurgt.
Omkostningerne ved et termisk billede starter fra 100.000 rubler til de enkleste modeller. At starte en virksomhed er nok for ham. Omkostningerne ved en integreret energi revisionsservice, som omfatter scanning af lokalerne, analyse, rapportgenerering med udskrivning af billeder til Moskva-regionen er 10.000 rubler. Denne pris gælder for værelser op til 50 m 2. For større genstande er prisen naturligvis højere. Det er nemt at beregne, at tilbagebetaling af termisk billeddannelse vil forekomme i bare 10 sessioner.
5 timer siden Artikler Kommentarer til stillingen Hvorfor købe en traktor John Deere 8RT deaktiveret
Sammenlignet med deres tidlige modstykker er John Deere 8RT traktoren blevet mere produktiv. Dette blev muligt, da mere trækkraft fremkom. Fabrikanten har også arbejdet på chassiset, gjort det mere massivt, og på grund af dette bliver mere kraft på jorden. Men det er ikke komprimeret så meget som før, for her.
5 timer siden Artikler Kommentarer til indlægget Audiobøger til erhvervsbegyndere er slået fra
De første skridt iværksættere ledsages ofte af fejl, som kan medføre økonomiske tab. For at undgå dette skal du lære meget. Bøger i dette er de bedste hjælpere. Virksomheder blev skrevet af mennesker, der steg for trin gik til succes. I deres bøger analyserer de fejlberegninger, tal om hemmelighederne om deres succes. Nye iværksættere gør det ikke.
7 timer siden Nyttige oplysninger Kommentarer til posten Hvordan man vælger en velsmagende vin. handicappet
På tærsklen til kølige efterår aftener vil jeg ofte tilbringe en god aften over et glas god vin. Hvordan man køber dyre vin, fra hvilken smag man kan få rigtig fornøjelse på en efterårsaften? Vasketøjsforretningerne tilbyder en bred vifte af alkoholholdige drikkevarer, herunder vine. Vi besluttede at afsløre i dette.
1 dag siden Alvorlige beslutninger Kommentarer til stillingen Ejendom i Barcelona: hvordan man køber en villa på kysten? handicappet
Barcelona er en malerisk by på Middelhavskysten, der årligt tiltrækker tusindvis af turister fra hele verden. Borgerne i SNG'en besøger ofte den catalanske hovedstad og foretrækker den til andre spanske feriesteder. Det skal bemærkes, at i de senere år er populariteten af Barcelona kraftigt øget. Samtidig er der en stigning i efterspørgslen efter lokal fast ejendom. Af særlig interesse blandt de russiske borgere.
1 dag siden Alvorlige beslutninger Kommentarer til indlægget Fotobud som en virksomhed - smil og bølge! handicappet
Efter fotoboksene begyndte at blive vist i Rusland, havde mange unge iværksættere meget reelle chancer for at åbne en rentabel forretning. På trods af at denne type forretning ikke er stor, skal den også lave en forretningsplan. Forretningens succes afhænger af sammensætningens korrekte karakter. Hvad du behøver at vide.
1 dag siden Nyttige oplysninger, Artikler Kommentarer Tilbud Vi vælger højkvalitets papirvarer til et barn handicappet
Korrekt forberedelse af et barn til skole er ikke kun at købe alle nødvendige forsyninger. Det er nødvendigt, at emnerne har fået dit barn til at lære og lære om verden. Varer til skolebrug skal være sikre og lette elevaktiviteter. Dette er muligt, hvis produkterne er certificeret og godkendt til brug af sundhedsministeriet. Det giver også mening.
2 dage siden Nyttig information Kommentarer Tilbud Brochurer er deaktiveret
Brochurer er en af de mest populære reklame "værktøjer", der giver dig mulighed for effektivt at demonstrere oplysninger om virksomheden og klart forklare vigtige aspekter for publikum af potentielle forbrugere. Papir er det mest almindelige medium. Digitale modstykker forbliver uovertrufne, selv om de gradvist erstatter papirprodukter, men hvad angår omkostninger, hæfter det "klassiske format". Fordele og fordele.
2 dage siden Artikler Kommentarer På Tykkelsen af stålpladen er deaktiveret
Stålplader er et meget populært materiale. Lav pris, overkommelighed og alsidighed - alle disse kvaliteter gør stålplader til et af de hyppigste materialer i konstruktion. Produktion Afhængigt af produktionen er stålplader opdelt i varmtvalset og koldvalset. Den første type involverer rullning af pladen i en varm tilstand. I denne metode.
2 dage siden Nyttige oplysninger Kommentarer til posten Sådan vælges en dør tættere deaktiveret
Pålidelighed og holdbarhed af dørene afhænger i vid udstrækning af beslagets kvalitet. Et vigtigt element i funktionen af hoveddøren er en dør tættere. Denne praktiske og funktionelle mekanisme er præget af designens enkelhed. Den er baseret på den sædvanlige forår, fastgjort i et hus fyldt med specialolie. Dørtællerens betjeningsprincip er også ret simpelt. Når dørmekanismen åbnes.
2 dage siden Alvorlige beslutninger Kommentarer til Business bøger som vejen til en vellykket fremtid er deaktiveret
Verden giver folk en enorm mulighed, men ikke alle er i stand til at se vejen til succes. Dette forklarer erhvervslitteraturens øgede popularitet: det er lettere at lære af andres erfaringer at opbygge viden end at gå blindt langs vejen. Interessante bøger kan findes af både en erfaren iværksætter og en almindelig studerende. Tips til begyndere, historien om klatring til toppen.
I alt præsenteres i alt 725 ideer om små virksomheder af egentlige ideer til små virksomheder med mængden af startinvesteringer fra 1000 til 19 875 400 rubler. Mange af de foreslåede ideer er indrammet i en gennemførlighedsundersøgelse med en finansiel model. Information er bekvemt struktureret af områder og retninger.
Materialer præsenteres i følgende formater:
Nej, ikke let! Derfor skal du for at åbne din virksomhed gøre det vellykket og derfor rentabelt, du skal beregne alt i detaljer, analysere dine styrker og svagheder og forstå, hvad du er god til.
En kort algoritme for en vellykket sti vil se sådan ud:
Og nu vil vi overveje det andet punkt mere detaljeret for at forstå, hvordan du vælger den mest krævede og rentable forretningsidé korrekt.
Vores portals egenart er, at vi ikke fører en monolog, men foretrækker - en dialog. Hvis du har spørgsmål, kan du altid finde support ved at stille et spørgsmål på forummet, og eksperter vil give dig svar på det.
En alternativ måde at finde en god forretningsidé på er at studere franchise-tilbud. Logikken er enkel: hvis en forretningsmodel sælges, betyder det, at det nok er det mest værd. Se gennem vores katalog af franchises og se listen over rigtige tilbud. Du kan kontakte en repræsentant og diskutere køb af en franchise, eller blot være inspireret til at lave din egen virksomhed og få fat i en ide. Her er nogle af de mest interessante for begyndere fra vores synspunkt.
Læsningstid: 15 minutter Ingen tid til at læse? Ingen tid?
Fra en artikel om evaluering af online projekt udsigter du ved, at ideen er vanskeligere at gennemføre end at generere. Er du ikke enig i dette? Vil du fortsætte med at retfærdiggøre mangel på en god ide? Det virker ikke. Nedenfor er samlet alle de nu mulige ideer til online forretning. Nå, næsten alt. Læs, vælg, gør.
Denne artikel kan kaldes "150...", "300..." eller "100.500 Internet Business Ideas." I dette tilfælde skal du læse om online butikker af legetøj, keramik og yderligere hundrede slags varer. Den samme historie gentages med mobilapps, websteder og webtjenester. Med særlige generelle ideer kan du finde ud af det selv, så der er næsten ingen i listen.
Prøv de foreslåede ideer, del din erfaring. Som normalt skriver du i kommentarerne til artiklen kommentarer, forslag og tilføjelser. Måske har du nogle vanvittige, urealistiske og overvældende ideer til online-forretning? Fortæl om dem.
"Last mile" -tjenester, logistiksystemer med droner og vakuumtog, "on demand" -levering, i bagagen til din egen bil og uden tilstedeværelse af ejeren. Vi ser hvor leveringssfæren går.
Fitness er et område, der simpelthen koger over antallet af forretningsidéer og innovationer. Nye formater og startups, applikationer og simulatorer, sportstøj og gadgets - i denne samling vil vi tale om dette til alle.
Eksperter mener, at mængden af plast i oceanerne i 2050 vil overstige antallet af fisk. På grund af de katastrofer, der truer verden, er miljøprojektets og opstarternes rolle stigende.
Verdens sushi bar ejere fortsætter med at søge nye måder at tiltrække kunder. I 2018 blev ruller på monorail bakker leveret til Toronto, og en chokolade sushi butik åbnet i Osaka.
Sko er et af de ting, hvor kreative og videnskabelige eksperimenter altid har været og vil blive sat. Vi lærer, hvad der allerede har overrasket verden af skoindustrien i 2018.
Turistbompakker starter starter tjener turisters interesser. I 2018, i trenden med P2P forretningsmodel, integrationen af blockchain teknologier, samt stigningen i antallet af luksus og økonomi tjenester.
Kød og kreativitet er ting, der virker uforenelige, men langt fra det. I dette udvalg - forretningsidéer, markedsføringsbevægelser og tendenser for kødproducenter, ejere af slagterbutikker og restauranter.
Hvilke usædvanlige ideer kan overraske tandindustrien? Denne samling indeholder 16 forretningsidéer, startups og innovative opfindelser inden for tandlægeområdet.
Det faktum, at "sex sælger" business kender i næsten 60 år. Overraskende er denne tendens ikke bare levende, men udvikler sig aktivt, der fremstår for forbrugerne i mere og mere sofistikerede versioner.
Ejere af indkøbscenter og indkøbs- og underholdningscentre vil ikke gøre noget for at øge trafikken og tiltrække nye kunder! Et kort overblik over, hvad der kom til at shoppe i indkøbscentre i Kina, Mellemøsten og Europa.
Hvad skal parker og offentlige områder ligne i dag, og hvilke tendenser findes der i udlandet? Vi har samlet eksempler på ikke-standardiserede offentlige rum, som folk virkelig kan lide.
3D-udskrivning af smykker er den vigtigste tendens i smykkerindustrien. Start-ups er konstant i denne retning, og erfarne virksomheder forsøger at introducere nye teknologier til produktion så hurtigt som muligt.
I dag gør du wienerbrødsvirksomhed og ikke har din Instagram, er simpelthen uanstændig. Eksempler på velsmagende sider fra populære konditorier og almindelige moms på barselsorlov, som nogle gange giver dem en start.
Mærker glæder os jævnligt ikke kun med nye vandtætte gadgets, men også med ikke-standardemballage til dem. "1000 ideer" besluttede at tænke på, hvilke produkter der kan sælges og annonceres i vandet.
Tillykke med, du har en burger! Reklameagenturet Buzzman Paris lavede en sjov video til Burger King-netværket, hvor det franske par ivrig efter vil vide, hvordan deres førstefødte vil se ud.
Domino's Pizza har skabt en original måde at opmuntre de mest loyale fans ved at sende dem 10 aktier hver i en VIP-pizzapakke, der ligner en lædermappe til papirer.
Konkurrencen mellem fremmedsprogskoler er meget hård, men de fleste af dem har ikke et klart begreb og positionering. Vi finder nye måder at skille sig ud på markedet.
Forestil dig: En ny klient kommer til en skønhedssalon og ser en hel mur af fotos. De er helt tilfredse mennesker - faste kunder i salonen med smukke frisurer og manicure.
Med vores hjælp åbner du en online butik af børns varer i din by, du vil kunne købe varer fra betroede leverandører, acceptere og opfylde ordrer.
Franchise "Polyglotics" - evnen til at drive din virksomhed på færdig teknologi, i regi af et velkendt mærke. Du kan åbne dit center på bare 30 dage. Garanteret overskud - fra 100 tusind p.
Fagområdet er en rentabel og stabil forretning. Men det er svært at starte en virksomhed fra bunden på dette område. CMD-franchisen forenkler forretningsprocesser og tilbyder et rentabelt diagnostisk centerkoncept. Nbsp.
En lille historie om den unikke teknologi i Express Express Tandblegning WhiteSmile, som hjælper sine franchisetagere til at tiltrække og fastholde kunder.
Ved køb af Fødselsskole-franchisen vil du i 4 måneder få al den nødvendige viden, åbne din skole og begynde at tjene.
Åbning af en virksomhed er skræmmende. Især når der ikke er nogen iværksætteroplevelse. Hvis du er bange for at investere i erhvervslivet og gå konkurs, skal du vælge en franchise. Franchisørens rolle syntes at være opfundet specifikt for nyankomsten.
Pop-up er et format, der med et mindste budget hjælper små virksomheder med at skyde og minde sig om promoverede mærker. Hvad er dens hovedkomponenter? Mød pop-up ansigt til ansigt.
Ecodesign er en tendens, der bruges overalt i dag. Beboere i store byer oplever en uerstattelig længsel efter dyreliv, og dette bruges med succes af erhvervslivet.
Virksomheden har omfavnet ægte avocadomani. I dag tjener denne trend frugt i Vesten ikke bare doven. I dette materiale har vi samlet mere end 30 eksempler på den rentable anvendelse af avocadoer.
At slå fejl i dyder er tungt artilleri for de typer virksomheder, som, som de siger, er det ikke let at komme igennem. Hvordan man ændrer standarder og standarder for monopolister til støv?
Store penge og verdensomspændende berømmelse kan falde i minutter. Spørgsmålet forbliver: hvor skal du sætte din indsats og hvordan du formidler din ide til masserne. Heltene af dette materiale viste sig.
Mærker og mærker begynder i stigende grad at vække den gennemsnitlige person. Reklame er blevet en generel irritation, og nogle gange selv iværksættere selv forsøger at afvise det.
En unik teknik med tredobbelt blik ændrer sig, hvilket giver dig mulighed for hurtigt og præcist at genoverveje problemet. Perfekt til øjeblikkelig ændring af handlingsstrategi.
Teknik for lynforeninger, der anvendes aktivt i brainstorming af verdens førende reklamebureauer. Du kan ikke engang forestille dig hvad du kan tænke på ved blot at afvise kritik.
Designer Fernando Abellanas skabte et hemmeligt studie hængende under broen. Arbejdspladsen er i en højde på 4 meter og kan kun nås ved hjælp af en mobil platform.
MZPA designstudio præsenterede The Planet caps lænestole, der skaber en hyggelig personlig plads til arbejde, fritid og kreativitet og kan bruges i samarbejdskontorer og på landet.
Georgina Ryland fra Australien på egen hånd trækker historier fra film, tegneserier og computerspil og sætter sit arbejde på Instagram.
En fotograf fra Litauen Neringa Rekashyut kom med en usædvanlig historie til et bryllupsprojekt. I det virker de nygifte som astronaut fra jorden og en kvinde fra en fjern planet.
Hipsters har spillet ud. Vi har allerede modtaget pandekager i stedet for pandekager, mitboler i stedet for kødboller, frisører i stedet for frisører. Alt, der opstår, giver nu intet nyt. bit.ua overvejede og kom op med yderligere 7 forretningsideer, som endnu ikke har nået post-sovjetiske hipsters, selvom det burde have. Konceptniveau. Fortjeneste forudsat.
Husk den gode gamle olietøj vietnamesiske taske? Brand awareness er tilstrækkelig til et hipster publikum til at give det et andet liv. Prøve legetasker i 2014 skal laves af miljøvenlige materialer, de vil have flere rum + et ekstra rum til iPad med bløde puder. Selvfølgelig havde Celine allerede gjort et sådant forsøg med poser og endda et frakke, men det var for glamourøst.
Din playbag skal gøres hardcore. Branding bør organiseres på en sådan måde, at alle forstår: en rød taske er til kvinder, og en blå er til mænd. For et komplet billede er en finskærer perfekt til en legetaske (se nedenfor).
Omkostningerne ved en playbag: 300 UAH
Minibass kan køres rundt i byen i konkurrence med de sædvanlige minibusser. Når alt kommer til alt, har hver normal hipster dage, når du ikke ønsker at køre bil eller tage bil, skal du bruge en ildelugtende offentlig transport med en rygerchauffør og chanson i kolonner.
I minibussen vil alt være anderledes. Føreren vil være iført en mærket sweatshirt. Fra højttalerne - kun Arcade Fire, The National and Wampire Weekend. Nå består flåden udelukkende af retro Volkswagen.
Fare: 10 UAH
Alle elsker kød. Men i dag er noget produkt pumpet med tonsvis af affald. Derfor er en snag shop en sikker ting. Hvis det er meget generaliseret, erstatter snackbutikkerne pølseforretningen eller supermarkedafdelingen.
Men pølsen er naturligvis miljøvenlig. Desuden vil vegansk pølse blive solgt i snackbutikkerne. Der vil være flere typer: fra passiv spinat, fra broccoli og soja, eller fra linser. Buffeter (frokostbord) vil også fungere i snackbutikkerne, hvor man kan spise en frisklavet burger med vegansk pølse.
Veganskøt: Fra 77 UAH / kg
Miljøvenlig pølse: fra 77 UAH / kg
Kan du huske den mest mærkelige, forbudte og forlængende skyldige glæde for hver post-sovjetisk person? Ja, du huskede rigtigt. Det er selvfølgelig en T-shirt eller en fisketrøje (en skjorte er måske endnu bedre, da der er endnu mere mesh).
Mænds torsoer i en vest med et net bliver straks ekstravagante. Til den kvindelige garderobe mesh - og noget der vil vildt. Og i sidste ende bragte hipsterne til livs mere end et mærkeligt stykke tøj og tilbehør. Det næste ord for masken. Du kan kombinere fishnet og sweatshirt, så gitteret dækker hele torso.
Sæt på dit branded fisknet, sæt på en playbag skulder - andres opmærksomhed er sikret.
Pris: $ 40 (hvis bestilt på Amazon)
Hvad var dumplings i går, i morgen bliver dumpling barer. Det er indlysende. Hvis kødbollerne blev til mitboler, milkshakes i halsen, cupcakes i cupcakesne, så på linjen af dumplings er hjørnestenen i klumpet mad. Derudover har den nye generation en hidtil uset mulighed - at gøre gode gamle dumplings forståelige for den moderne forbruger. For at gøre dette vil dumplings indeholde en række fyldninger: feta, Philadelphia ost, ingefær, frugtparfait og naturligvis naturlig yoghurt. Kød i dumpling bar kommer fra snackbutikken.
Pris: fra 15 UAH / stk
Den urbane gastronomiske kultur har givet anledning til mange interessante steder, men den eneste dødelige, der ønsker at spise for små penge, har svært ved at være i dem. Især for dette kan du oprette spisestue - en analog af sovjetisk spisestue. Alt er så enkelt og hurtigt som muligt, uden dikkedarer og meget billigere end i almindelige restauranter og caféer.
Servitrice parodi medarbejdere af sovjetiske kantine klædeskabe poster. Hvide forklæder sameksisterer med corporate hoodie. Der er ikke noget uventet i menuen, kun udarbejdede hipster klassikere: pandekager, cupcakes, smelter, smoothies. I det indre - sovjetiske fortid i fortolkningen af kendte ukrainske designere.
Gennemsnitlig regning: 70-100 UAH
Moderne urban mand elsker mad levering. Hordes af asiatisk mad, pizza, burgere og andre snacks arbejder allerede rundt om i byen. Det er på tide at gøre noget rigtigt konceptuelt, mens man nærmer sig de nuværende nationale emner.
Vores trumfkort er let. Mere præcist - fedt, hvis korrekt udtrykt. Dette er et af de sværeste forretningssegmenter, da det bliver nødt til at arbejde tæt sammen med svinekødsproducenterne samt at sikre, at svinene bliver korrekt fodret. I deres kost er der kun økologiske grøntsager og urter, såsom selleri, cikorie, fennikel osv. Efter nogle få måneder af denne kost bliver grisen vild, hvilket har en positiv virkning på kvaliteten af svinefedt.
Ordren bringes i firmaets stiliserede emballage fra genanvendt miljøvenlig pap.
Pris: 120 UAH / kg
Fedtkasser kan distribueres - Smagssæt med svin med forskellige smagsstoffer, krydderier mv.
I forbindelse med biologi, datalogi og kvantefysik i de senere år har der været en række betydelige resultater. Når man overvejer hinanden, lover tværfaglige opdagelser og succeser revolutionære forandringer i hvert af de tilstødende områder såvel som i den generelle forståelse af naturen af mennesket og sig selv...
Alt er information
En af patriarkerne for teoretisk fysik i det 20. århundrede, John Archibald Wheeler (1911-2008), levede et usædvanligt langt og frugtbart liv. Man kan sige, at det var et liv fuld af fantastiske videnskabelige indsigter, spil med gode ideer og tætte bekendte med mange fremragende forskere fra forskellige historiske tidspunkter.
I sin ungdom var Wheeler heldig nok til at arbejde under faderen til kvantfysik, Niels Bohr. I efterfølgende tider måtte han selv gentagne gange være mentor for flere generationer af videnskabsfolk, der var berømt for virkelig verdensklasse resultater.
Tilstrækkelig at nævne, at blandt de kandidatstuderende, der forberedte deres afhandlinger under ledelse af John Wheeler, var faderen til kvantelektrodynamik, Richard Feynman (1930-40), far til begrebet multidimensional eller multiverse, Hugh Everett (1950'erne), faren til informationsteoriens tilgang til sorte huller Jacob Beckenstein (1970'erne), far til quantum computing, David Deutsch (1980s).
(Alle disse "fædre" af store teorier var selvfølgelig ikke de eneste af deres art, men listen over navne selv afspejler godt densiteten af disse "marker og springvand" af videnskabelig kreativitet, som altid har været karakteristisk for Wheeler og hans cirkel.)
Hvis vi taler om videnskabsmandens personlige bidrag til verdens videnskab, så er de mest berømte af hans børn de velkendte udtryk "sorte huller" og "ormhuller" (ormhuller). I modsætning til hans mere fremtrædende studerende, som Nobelprispræmien Feynman, er John Wheeler måske ikke blevet forfader til nye og vidt udøvede retninger i fysik, men han forblev fast i videnskabens historie takket være skarpt dybe ideer og præcise udtryk.
En af hans mest berømte aforier i kompakt engelsk original lyder som det fra bit, at du skal oversætte til russisk med et langt mindre spektakulært udtryk som "Alt er lavet af bits". For at præcisere den dybe essens i denne ide kan du citere følgende citater fra Wheelers senere tekster:
I den første periode i mit liv i fysik blev jeg fanget af tanken om, at "alt i verden er en partikel". I den anden periode begyndte jeg fra begyndelsen af 1950'erne at overholde verdens opfattelse som felter. Nå, nu (1990'erne) er jeg fanget i den nye ide "alt er information"... (Wheeler J.A., 1998, "Geons, Black Holes Kvantskum: Et liv i fysik. " W.W. Norton Company.)
"Alt fra lidt" symboliserer ideen om, at alle fysiske og fysiske objekter og begivenheder er baseret på - i de fleste tilfælde på et meget dybt grundlag - en immateriel kilde og forklaring; Kort sagt, at alle fysiske enheder er grundlæggende informationsteoretiske... (John A. Wheeler, 1990, "Information, fysik, kvantum: Søgen efter links" i W. Zurek (red.) "Kompleksitet, Entropi og Fysik af Information ". Addison-Wesley.)
Denne hele præambel til artiklens hovedtekst, der er afsat til helt forskellige, generelt, ting, var nødvendig for en levende demonstration af den enkeltrute, som så forskellige, såkaldte tilsyneladende videnskabelige discipliner som teoretisk fysik og rent praktisk biologi nu konvergerer.
For de informationsteoretiske fundament af biologi, som næppe er en hemmelighed for nogen, er blevet forsket og forstået af forskere, da DNA-strukturen blev opdaget i 1950'erne. Som essensen af denne konstruktion dechifrerede biologer naturligvis, at behandling af information - dens opbevaring, kopiering, distribution og modifikation - udgør selve fundamentet for selve livet og udviklingen af organismer.
Store data for biologi
Et meget specielt udtryk, der karakteriserer det aktuelle stadiums særlige forhold i menneskets udvikling, er udtrykket Big Data, eller "Big Data" (kort DB). Specifikationerne i databasen æra er den øgede rolle digitale informationsteknologier, der på en eller anden måde nødvendigvis falder i de processer, der danner grundlag for forskning, infrastruktur og økonomi.
Dette uden overdrivelse har den universelle "udvikling af DB" nu tydeligvis manifesteret sig på mange forskellige områder - fra kommunikationssystemer og produktionsstyring til finans- og banksektoren, spionage-specialtjenester, filmindustrien og anden underholdning. Og selvfølgelig i forgrunden for videnskaben.
Specielt for biologi var en slags personificering af "hvordan DB-æraen kom ind i vores liv", arbejdet med sekventering - det vil sige fuld dekodning - af genomerne af biologiske organismer, fra mennesker til de mindste bakterier og andre unicellulære organismer.
For tyve år siden, da forskere lige begyndte at sekventerer det menneskelige genom, blev denne opgave betragtet som en af de dyreste og mest ambitiøse projekter, der nogensinde blev gennemført i videnskabens historie.
Da hovedparten af dette arbejde blev udført af kun nogle få storskala sekvenseringscentre på planeten, kunne sådant udstyr, "genomiske sekvenser", sammenlignes med de enorme (og ekstremt dyre) acceleratorer-colliders af eksperimentelle partikelfysik.
Men så var der for 5-6 år siden et ægte gennembrud i DNA-sekventeringsteknologier. Faktisk begyndte omkostningerne ved udstyr at falde så hurtigt, at reduktionen i omkostningerne til sekvenserne begyndte at ske endnu hurtigere end faldet i priserne på computerchips, der konstant øgede deres ydeevne.
Derfor kan mange laboratorier, når omkostningerne ved teknologi faldt, have råd til at købe deres egen genomiske sequencer (og ofte ikke en). Så nu er der allerede over 1000 sekvenseringscentre i verden med mindst et sådant værktøj. Nå, i nogle, især ikke-stakkels laboratorier, er sekvenseringsscoren allerede i hundrederne.
Selv ifølge disse figurer kan man forestille sig den hurtige hastighed, hvormed bjergene af genomisk information begyndte at vokse efter dette, og kræver ud over "simpel" afkodning meget dybere analyse og forståelse. Ikke kun mange, mange tusinde menneskelige genomer, men også tusinder af andre forskellige organismer, herunder dyr, planter og mikrober, er allerede blevet dechiffreret ned til det sidste gen.
Sammen med alle disse imponerende, uden tvivl, er resultaterne lige så hurtigt voksende og vanskelige problemer. Desuden er disse problemer både kvantitative og kvalitative.
På en enklere, kvantitativ komponent kan du sige det. Som mange, sandsynligvis allerede i løbet, har genomet af hvert menneske omkring 3 milliarder basepar (basen er brevet i DNA-koden), som danner omkring 20.000 af vores gener. Dette kan virke underligt for udenforstående, men det menneskelige genom er meget enklere end det væsentligt mere komplekse genom af de mikroorganismer, der lever i menneskekroppen. Mikrober har især 100 milliarder baser og millioner af gener i deres genom.
Så hvis det menneskelige genom nemt kan optages på en enkelt DVD, begynder langt fra enkle problemer med samlinger af genomer af "enklere" væsner. Selv for den elementære opbevaring og akkumulering (uden analyse) af samlinger af de afkodede genomer af de mikroorganismer, der lever i vores kroppe, i havet, i jorden og overalt på planeten, kræves meget imponerende opbevaringsfaciliteter.
Offentlige databanker med lignende genomer måler nu akkumuleringer med petabytes - det vil sige millioner af gigabyte. Og samlet set giver alle biologer i verden nu ca. 15 petabytes af ny genetisk information om året. Hvis nogen også ville sætte disse data på almindelige dvd'er, ville den resulterende diskstabel have været mere end 4 kilometer høj.
Og alt dette er det tid til at understrege, vedrører kun de data, der er opnået i processen med DNA-sekventering. Men biologi har ikke kun opnået revolutionære fremskridt inden for genomforskning, men også ikke mindre bemærkelsesværdige resultater i andre højteknologiske områder, såsom avanceret teknologi til opnåelse af billeder med høj opløsning (computertomografi, elektronmikroskopi osv.).
Med andre ord genererer forskere biologer nu ikke kun med knusningshastigheder, men også i tankegangsmængder. Og det betyder, at biologiens videnskab, som for 10 år siden var helt i stand til at håndtere strømmen af sine videnskabelige data, nu meget hurtigt befandt sig i en situation, hvor forskere rent faktisk ikke længere er i stand til at isolere og forstå de værdifulde oplysninger, der pludselig blev tilgængelige for dem i hidtil usete gigantiske mængder (Mange af de direkte deltagere i processen formulerer ærligt essensen af situationen i omkring disse ord: "Når vi ser på biologiske data, ved vi ikke engang præcis, hvad vi ser på det hele her").
Dette er faktisk den "kvalitative" side af de grundlæggende problemer med Big data i biologi. Og for en mere tilstrækkelig forståelse af dens omfang er det ønskeligt at forstå, at det er langt fra blot at studere det menneskelige genom og skyen af mikrobesbakterier, som hele tiden beboer (dens tal er ti gange større end antallet af faktiske humane celler).
Samtidig skal biologer beskæftige sig med et gigantisk udvalg af andre vigtige projekter med stor databehandling. Dette omfatter indsats for at analysere genomerne af mange typer kræft og kortlægge den menneskelige hjerne og meget mere, der er afgørende for vores overlevelse - som f.eks. Udvikling af bedre biobrændstoffer og stærke kornprodukter. Ikke alle kan have hørt om det, men selv genomet af en så vigtig kultur som hvede er mere end fem gange større end det menneskelige genom. Og det indeholder seks kopier af hvert kromosom - i sammenligning med vores to.
Det er klart, at selv disse - liggende på overfladen - giver fakta en meget stærk grund til alvorligt at tænke på menneskets natur. Hvad betyder denne klare uoverensstemmelse - når Homo Sapiens 'kronekrone' har næsten den enkleste DNA-struktur blandt alle de omgivende organismer? Det er trods alt klart, at dette er et meget mærkeligt paradoks, hvilket betyder, at der helt sikkert skal være nogle meget interessante hemmeligheder om vores struktur og oprindelse. Men ak, biologiens videnskab er slet ikke op til dette.
Naturligvis er der en forståelse blandt forskere, at titaniske bestræbelser på at indsamle Big Data årligt og dagligt generere sådanne arrayer af informationer, at videnskaben simpelthen ikke har tid til at fordøje. Men selvom de data, der allerede er tilgængelige i akkumuleringen, ikke forstås korrekt og ikke klart forstås, går de vigtigste pengestrømme inden for videnskab til at finansiere projekter, der genererer flere og mere imponerende opstillinger af ny information. Som insidere kommenterer denne situation, "Det er meget nemmere at gøre, hvad du allerede laver - og i stigende grad, snarere end at forsøge at kritisk forstå, hvad der er opnået og stille dybere spørgsmål."
М # Våd sikkerhed med lyse udsigter
Selvfølgelig betyder alt, hvad der er sagt ovenfor, slet ikke, at der er mangel på mennesker i den moderne biologi, der forsøger at håndtere rigtig dybe gåder, der er grundlæggende vigtige for menneskets forståelse for dyrelivet. Forskninger af denne art gennemføres på én gang i mange forskellige retninger, men jeg vil gerne fortælle dig mere om en af dem, der er særligt tæt forbundet med informationsteknologi. Med indleveringen af biologen Dennis Bray, kaldes denne tendens ofte Wetware, det vil sige "våd software" - analogt med computerens hardware (hardware) og software (software) software.
Det er navnet på den mest berømte bog af Bray - "Wet provision. En computer i hver levende celle "(Wetware: En computer i hver levende celle, ved Dennis Bray, 2009). I den generelle opfattelse er dette et af de mest succesrige værker, hvor essensen af de seneste opdagelser af biologi er tydelig og i en tilgængelig form. Eller hvis det er lidt mere specifikt, er det vist, at levende celleres indre kemi faktisk og i form er en proces med løbende beregninger.
På de allerførste sider af denne bog introduceres læsere til den enkleste mikroorganisme, amoeba. Selv om det kun er en enkeltcelleret skabelse, er den fuldt ud i stand til selvstændigt at "krybe" eller flytte fra sted til sted, jage efter sin mad, reagere på eksterne stimuli som lys, lyd og lugt. Og alt dette skal det understreges, er skabt et væsen, der ikke kun har muskler, men også nervesystemet. I lang tid havde biologer ikke svar på selv det mest grundlæggende spørgsmål i denne henseende: hvordan kan det overhovedet være muligt?
Da unicellulære organismer blev studeret på molekylær niveau, begyndte tilfredsstillende svar på sådanne spørgsmål at forekomme. De følgende sider i Bray-bogen viser, hvordan forskellige proteinmolekyler - ved et specifikt eksempel på en amoeb - ved at interagere med hinanden, kan bruges til at implementere alle mulige skabningsfunktioner.
Især for at identificere eksterne stimuli, at udføre "beregninger" på dem og at lave en "do" type beslutning. Det viser så, hvordan alle disse ting får amoeben til at bevæge sig i den "ønskede" retning. Og så videre punkt for punkt.
Baseret på lignende og gradvist mere sofistikerede evolutionære modeller beskriver Dennis Bray, hvordan disse strukturer kunne fremstå på det mest primitive niveau og derefter udvikle sig over tid. Som det fremgår af forfatteren, er alle levende celler baseret på molekylære ordninger, der udfører logiske operationer. I det væsentlige, ligesom elektroniske enheder gør det, men kun ved hjælp af de unikke egenskaber ved en flydende molekylær struktur.
Hovedideen af bogen Bray kan udtrykkes som følger. Det beregningsmæssige væskemedium af celler udgør grundlaget for alle de karakteristiske træk ved levende systemer. Det gør det muligt for organismerne at legemliggøre billedet af omverdenen i deres indre struktur, og dette er ansvarligt for deres tilpasningsevne og for deres evne til at reagere på verden og for deres generelle adfærdsmæssige rationalitet. Med udgangspunkt i den samme evolutionære model yderligere, forfatteren beskriver, hvordan en koloni af encellede skabninger (nogle af dem, ligesom amøber, med kernen, mens andre - og uden en kerne, ligesom bakterier) kan i fællesskab gennemføre en "kollektiv følelse." Og det giver dem mulighed for at identificere både tilstedeværelsen af andre væsener af denne type, og - vigtigere - bestemme, hvor mange af dem der findes (få, mange, meget mange.).
Så følger en naturlig overgang til overvejelse af simple multicellulære organismer. Undervejs bliver det opdaget, hvordan forskellige celler danner kroppens evne til at kommunikere med hinanden. Gradvis komplicerer billedet, når forfatteren til sidst enheden af et så komplekst væsen som en person, hvis krop består af mange og mange trillioner af meget forskellige celler, der konstant interagerer med hinanden.
Naturligvis bliver jo mere komplekst det samlede billede bliver, jo mindre forskere klarer sig at stole på solide, pålideligt etablerede fakta, og mere og mere skal de stole på rigtigheden af deres hypoteser.
Men vær det, at den konkrete udvikling af biologer i den bredeste retning af Wetware nu følges konstant. Bemærkelsesværdige som en afspejling af denne proces blev opretholdt tværfagligt sigt Bio-inspireret Computing, nemlig "inspireret af biologi, computing", og stadigt stigende antal internationale konferencer og seminarer rundt med titler: "Inspireret af biologi computing og kommunikation", "inspireret af biologi integrerede edb nanocircuits", "Applications inspireret af biologi computing," og så videre.
Den ene er helt sikkert et godt eksempel på, hvordan wetware koncept ansøgning kan se ud i praksis, afsagt følgende konkrete udvikling af mikrobiologi og immunologi, der er for området, hvor han studerede sammenhængen mellem mikrober og sundhed, og som er allerede begyndt at anvende en fundamentalt ny forskning værktøj, der giver utænkelig før midler til styring af mikrober. I det væsentlige er dette værktøj en computer, men ikke det sædvanlige apparat, der er fremstillet af silicium, metal og plast. Denne computer fremstilles direkte fra DNA molekyler, RNA og enzymer (enzymer), der er placeret i en enkelt levende celle.
Den pågældende biologiske mikrocomputer er brainchild af Drew Endy, lektor i bioengineering ved Sanford University. De tre videnskabelige artikler publiceret serie af 13-måneders periode i 2012 og 2013, Andy og hans hold af forskere har påvist laboratorium næsten fantastisk ting - som en almindelig levende celle kan omdannes til en styret multi-funktion computer.
Ved hjælp af standard genteknologi har forskere vist, at de kan gøre E. Coli, den vigtigste arbejdshest for mikrobiologer, til en lydig maskine, der er i stand til at udføre grundlæggende computerfunktioner: logiske operationer, datalagring, dataoverførsel. Desuden viste forfatterne også, at deres metoder med succes arbejder med andre typer levende celler, og ikke kun med en bakterie af en bestemt art.
Dette er ikke at sige, at dette arbejde var den største og virkelig revolutionerende præstation af moderne bioteknologi. Andre grupper af forskere og tidligere opnåede lignende resultater resulterer i programmering af celler. Andy og hans team har imidlertid i sammenligning med dem en stor og ubestridelig fordel - evnen til at forstærke signalet for informationsflowet.
Gevinstfunktionen er, hvad der gør dette system særligt interessant og lovende. Man kan sige, at implementeringen af denne ting i en celle svarer til udseendet af transistorer i elektronisk udstyr. Ellers er det, hvad der gør Andy's biomolekylære computer virkelig nyttig i praksis.
En slags erkendelse af dette faktum var, at "Biologisk Engineering Journal» (Journal of Biological Engineering) har anerkendt en af de tre artikler i Andy og holdet - Udviklet celle-celle kommunikation via DNA-beskeder - udgivelsen af hans bedste år.
Med enhver snak om biokomputerens udvikling er det imidlertid ønskeligt straks at understrege en vigtig detalje. Som det er almindeligt i computermiljøet er blandt de vigtigste parametre i enhver computerenhed hastighed. Imidlertid repræsenterer området for biologi i denne henseende ikke traditionelle siliciumchips til konkurrencedygtige alternativer.
Som opfinderne selv, Drew Andy, forklarer situationen: "Den mikrobiologiske processor opererer på en tidsskala i en millihertz rækkefølge. Det vil sige, at en cyklus af beregninger forekommer her ca. hvert 1000 sekund, eller ellers ca. fire gange i timen. I biologi er denne faktor imidlertid ikke altid vigtig. Her og langsomt kan være smukt. »Hvilke slags gode resultater menes, kan forklare sådanne eksempler fra livet.
Selve konceptet med en biologisk computer åbner op for en lang række forskningsretninger, som vi ikke engang havde tænkt på. For eksempel kan mikrober konstrueres til at målrette sig, sige kræft og markere straks berørte celler med fluorescerende markører for nem identifikation.
Andre celler kan igen programmeres til at registrere sådanne markerede områder og levere de nødvendige lægemidler til dem - med præcis præcision - som de selv vil producere på stedet. I princippet ser en situation, hvor biologiske computere selv kan omprogrammere kræftceller sig i tide for at slukke deres vækst, ser realistisk ud.
Indtil videre har situationen for biologi imidlertid vist sig væsentligt anderledes. Og flertallet af biologer forstår som regel næsten essensen og vigtigheden af arbejdet i Andy og hans teams forskning. Den primære reaktion lyder normalt noget som dette: "Åhhh. Men det er slet ikke sådan, det sker i biologi. "
Og det er virkelig sandt. Tekniske tilgange til dette team er i det væsentlige kogende ned til at opbygge en computer, der er mere kendt for os fra molekylære komponenter, der er til stede i en levende celles bakterie. Og biologer for det meste er stadig helt uændrede til at tænke på deres felt som ingeniører.
For at gøre det klart, hvad er en biologisk computer udviklet i Andy laboratoriet, er det fornuftigt at blive lidt mere bekendt med enheden af denne "beregningsorganisme". Og den nemmeste måde at gøre dette på er komponent: Hvor præcist er datalagring, logiske operationer, overførsel og forstærkning af informationer arrangeret.
Nøglen til implementeringen af biokomputering i cellen er, at mikroben producerer specifikke proteinkatalysatorer, for nogle historiske misforståelser kaldes to forskellige ord, der betyder det samme. I vores biologi er udtrykket "enzymer" foretrukket af latinsk oprindelse; i engelsk tales udtrykket "enzymer" på græsk. I alle andre lande - ifølge historisk etablerede traditioner. Fra et IT-synspunkt er enzymer særligt vigtige i en celle, idet de bruger "hukommelsen" og styrer processen med at læse information.
MEMORY. Den allerførste - i oprettelsens kronologi - fra computerkomponenter, som gjorde det muligt at tilpasse cellen til pålidelig datalagring. At løse dette problem forskere har styr klar ordning for interaktion mellem to enzymer, som - når de arbejder sammen - kan meget præcist forarbejde ønskede fragment i en DNA-sekvens, overføre markøren fragment lukning enten i den ene ende eller den anden. Med andre ord indikerer enzymerne i hvilken bestemt retning den givne subsekvens skal læses (hvor er dens ende).
Nu, når processen med normal DNA-læsning forekommer, og læsningen af et specifikt fragment går i en retning, kan vi overveje dette fragment som f.eks. "Nul". Hvis læsningen går i modsat retning, begynder denne orientering derfor at kalde "enhed". Takket være denne tilgang bliver DNA-molekylet, udover dets hovedfunktion i cellen, også et lager af "bioteknologiske bits", der kræves af forskere.
Som det er tilfældet med biokomputerens lave hastighed, kan den arrangerede datalagring på denne måde ikke prale af en stor hukommelseskapacitet. Men i hænderne på folk, som forstår hvad de gør og hvorfor, selv de beskedne parametre i systemet gør det muligt at skabe ekstremt kraftfulde værktøjer.
Ved at udvikle denne metode har Andy-teamet især udviklet en smart måde at udtrække "deres" data fra en celle, hvilket ikke kræver tidskrævende DNA-sekventering. Ved hjælp af tekniske metoder har forskere lavet mikrobe-gløden med forskellige farver under ultraviolet lys, afhængigt af bithukommelsespunkternes retning.
Hvis DNA-fragmentet kræver læsning i en retning, lyser mikroben rødt. Hvis den "informative sektor" er orienteret i den anden retning, lyser mikrobogen grønt. Takket være denne tilgang bliver datalæsningen lige så enkel som ultraviolet belysning af mikrober.
For at gøre det klart, hvordan implementeringen af denne teknologi ligner i livet, kan man forestille sig en mikrobe, der er programmeret til at identificere den karakteristiske kemiske signatur for tarmkræft. Den patient, der gennemgår undersøgelsen, tager en væskeflaske indeholdende en million eksemplarer af denne specielt programmerede mikrobe. Og så snart de kommer ind i tarmene, vil enhver af de mikrober, der støder på kræftens signatur, udløse dens detektor og producerer specielle enzymer, der er nødvendige for at skifte lidt i sin hukommelse.
Nå, når mikrober i deres naturlige bevægelse gennem tarmene forlader kroppen, kan forskere belyse dem efter at være blevet frigivet med ultraviolet lys og straks finde ud af om kræft er fundet i patientens indre eller ej.
OVERFØRSEL AF OPLYSNINGER. Efter at have løst opgaven med lagring af data (som viste sig for at være det sværeste og krævede tre års forskning for pålidelig implementering) udviklede Andy og hans team en metode til overførsel af data mellem celler. Deres teknologi er bogstaveligt baseret på principperne om viral forplantning og bruger en harmløs virus kaldet M13, som stille parasiterer bakterier og føder sit liv "med det, som huset sender." En af faserne i M13-livet er udsendelsen af dets genom til andre celler. Teknisk betegnes dette "infektionsstadiet". Nå har Andys team ændret denne mekanisme til noget som en biologisk Wi-Fi-udsendelse, der er i stand til at overføre næsten enhver DNA-sekvens mellem celler.
På en måde kan denne teknologi kaldes et genetisk trick. Normalt virker en M13-infektion som at forsegle et viruss eget DNA i en kort genetisk sekvens - noget som en "genetisk forudsætning". Og for at formidle budskabet til ingeniører er alt det, der kræves af mikrober, at tilføje det i form af denne pakningssekvens. Og så sender M13 pakken udenfor til andre nabobølger, uden at vide, at meddelelsen inde i pakken ikke er dens eget DNA overhovedet. Faktisk brugte bioteknologier teknologien til parasitter i forhold til parasitten selv. Som følge heraf blev det muligt at sende eventuelle genetiske meddelelser mellem celler (titusinder af tegn lang) og at gøre dette selektivt - ved at sende specifikke genetiske koder til specifikke celler i et komplekst mikrobiologisk samfund.
Hidtil har forskere midlerne til at kontrollere adfærden af ikke kun en enkelt mikrobe, men også hele cellepopulationer. For eksempel kan celler transformeret med hjælp fra ingeniør kommunikation på grundlag af M13 programmeres ved begyndelsen af den aftalte forøgelse eller omvendt, for at stoppe væksten af klyngen i klynger eller tværtimod, at sprede sig i forskellige retninger. For et levende eksempel på et sådant biokomputerarbejde kan man forestille sig en situation, hvor visse mikrober, der lever i en menneskekrop, automatisk kunne inkludere produktionen af insulin i masse mængder, så snart sukker opdages i kroppen af en diabetiker.
LOGISKE OPERATIONER. Kronologisk var den sidste funktion, som Andys team implementerede i celler, binær eller boolsk logik, på grundlag af hvilke de fleste moderne computere arbejder. Ifølge en lang tradition skal kernen i binærlogikens arbejde udtrykkes i vandventilernes sprog. Enheden er "sandhed" eller JA. Nul er "falsk" eller nej. Svar JA - ventilen er åben, elektronstrømmen. Svar NEJ - ventilen er lukket, elektronerne strømmer ikke. Ved at operere med kun to af disse stater kan binære computere udføre alle de opgaver, de er i øjeblikket optaget af.
Ved at implementere denne logiske konstruktion i levende celle viste forskerne, at mulighederne for logik i biologi er lige så uendelige som i elektronik. Den eneste forskel er, at i en biokomputer er siliciumporte erstattet af genetiske porte, som åbner og lukker på en lignende måde for at tillade eller blokere informationsstrømmen. Men kun i stedet for elektronbærere i dette tilfælde tilvejebringes strømmen af substansen af enzymer, som bevæger sig langs DNA-strengene. Svaret er JA - enzymet flyder. Svaret er nej - enzymet flyder ikke. Ved udviklingen af denne retning, viste Andys hold, der på grundlag af molekylærgenetiske muligt pålideligt realisere de biologiske ækvivalenter for alle større computing elektroniske logiske gates værktøjer - drift AND, XOR, og så videre.
ALARM STRENGTH. Biokomputeren begynder kun at afsløre sit virkelig enorme potentiale, når det er muligt at kombinere funktionerne i logik og dataoverførsel i den. Nå, den "biologiske transistor" kan gøre en meget lille mængde information til en meget betydelig datastrøm. I elektronik er denne transformation kendt som signalforstærkning.
Med elektronisk signalforstærkning kan man huske på, at en meget lille strømændring er tilstrækkelig til at åbne eller lukke en ventil, der styrer massive elektronstrømme. Den biologiske transistor, som bioengineers kaldte "transkriptoren", gør det samme i det væsentlige. Små ændringer i udtrykket for et gen kan producere meget store ændringer i cellens adfærd.
Den elektroniske transistor er historisk blevet udtænkt og skabt som en løsning til et meget specifikt problem med signalforstærkning - som en effektiv udskiftning af ikke meget pålidelige vakuumrør i relæ telefonsamtaler over lange afstande. Elektriske signaler er kendt for at falme, når de rejser. Ved at forstærke decaying-signalet med transistorer - eller signalforstærkere - bliver det muligt at relæere det over gigantiske afstande. Fra et ingeniørmæssigt synspunkt er biologiske systemer ikke fundamentalt forskellige her. Og takket være transkripsioner kan genetiske signaler nu forstærkes - da de bevæger sig gennem cellesamfund. Teknisk set tilvejebringer dette koordinerede tiltag til meget store cellulære systemer.
Som allerede nævnt er der ifølge de hårdeste beregninger omkring 10 gange flere enhjulede mikrober og bakterier inde i menneskekroppen og på overfladen end alle de andre celler i vores krop taget sammen. Det rige computerpotentiale for mikrober og bakterier, der beboer os, er nu lige begyndt at blive studeret af forskere.
Som Andy og hans medvirkende ser det, er det langsigtede mål for et sådant arbejde at gøre biologien nemmere for engineering. Og jo flere mennesker vil arbejde på dette område, jo mere håndgribelig bliver succesen. For at stimulere forskningen i denne retning, videnskabsmanden skabt en offentlig velgørende fond, BioBricks Foundation, og udviklet en særlig aftale, BioBrick Offentlig aftale, med henblik på at gøre det lettere for alle at frigøre udvikling og anvendelse af genetiske bio-computere.
Helt officielt passerede Andy sine transkriptor- og biologiske logikporte til det offentlige område - gennem BioBrick Public Agreement. Det betyder, at enhver person nu er fri til at bruge disse teknologier efter eget valg. En lignende videnskabserklæring for "biologisk Internet M13" er ved at blive offentliggjort. Det eneste stykke biokomputerteknologi, som Andy og Stanford University har patenteret, er biologisk digital hukommelse. Men dette blev gjort af kommercielle årsager, men udelukkende til forebyggende "forsvar af frihed" af den generelt tilgængelige metode.
Som Andy forklarer, har nogle andre forskningsgrupper allerede patenteret teknologien og annonceret, at de har opnået et lignende mål. Hvis Stanford-forskerne også har deres egne patenter, har de uden deres krav på patentrettigheder mulighed for at sikre, at deres teknologi forbliver fri og tilgængelig for alle. Men hvis der ikke var noget patent, kunne en anden erklære deres rettigheder til denne teknologi og begrænse brugen af det - for deres egen egoistiske formål.
(Hvordan monstrously grimme former patentering bioteknologi kan tage er beskrevet mere detaljeret i Freedom Code.)
⇡ # Udfordringer af kvantebiologi
En anden helt forskellig og uafhængig forskningslinje ved krydset mellem biologiske og computervidenskab synes i dag ikke kun lovende, men fantastisk lovende. Absolut ingen overdrivelse at sige, at fremskridt på dette område løfte til ikke kun store fremskridt i biologi, men det egentlige gennembrud i løsningen af de alvorligste problemer for videnskab, såsom uransagelige mysterier kvantefysik og arten af den menneskelige bevidsthed.
Dette er selvfølgelig en meget ung, men alligevel meget kendt tværfaglig videnskab kaldet kvantebiologi. En detaljeret oversigt over dette emne findes i "Quantum Biocomputer" -materialet, men her er det nok at kort kende kendskabet til emnet og de mest interessante resultater i den sidste periode.
Så snart den eksperimentelle fysik og mikrobiologi mestrer teknologien til at studere de fine processer i naturen på en mikroskopisk skala, efterhånden blev det klart, at problemerne tidligere anset for mere eller mindre "vidner" faktisk udgøre en langt større dybde og mystik. Især i en række meget fine eksperimenter begyndte at opdage (og til dato, dette er ganske pålideligt fastslået kendsgerning), at en række velkendte i biologiske organismer fænomener - ligesom fotosyntese af planter eller orienteringen af trækfugle i magnetfeltet af Jorden - er muligt på grund af de specifikke virkninger kvantefysik.
Senere i slutningen af det tyvende århundrede, for blot at fremme denne slags ideer, ville enhver forsker i videnskabelige kredse blive udsat for latterlig fornøjelse - som en charlatan og en pseudoforsker. For sådanne hypoteser er i modstrid med de grundlæggende principper for kvantefysik, og kun uvidenskaber og halvpædagoger kan alvorligt tale om sådan tull. Men selve livet tvang forskerne til at se på ting anderledes. Menneskets store problemer med den ekstremt ineffektive anvendelse af naturlige energiressourcer tvang videnskaben til at se nærmere på, hvordan energiomdannelsen sker i planter.
Den generelle mekanisme for fotosyntese af planter i ganske lang tid (og arrogant) blev anset for at blive forstået. Men hvis du ikke mener problemet i almindelighed og i fundamentalt vigtige detalje - hvordan netop vejs planter og bakterier omdanne solenergi til kemisk energi fra den fantastiske, næsten 100 procent effektivitet? - Det viser sig, at ingen kender svaret. (Så det blev klart, hvor vigtigt det er her at stille spørgsmål specifikt ikke generelt, ved sammenligning skal det bemærkes, at i massivt brugt af mennesker computere på silicium-chips næsten alle leveret til systemet ubrugeligt energi går til varme.)
Undersøgelser har vist, at nøglen til effektiviteten af fotosyntese tilsyneladende er reaktionshastigheden. Omdannelsen af solenergi i biosystemer sker næsten øjeblikkeligt, så en meget lille del af det går tabt for at varme. Men hvordan præcis denne mest øjeblikkelige overførsel af energi er organiseret i sædvanligvis adskilte levende celler er et meget gammelt videnskabeligt mysterium, som fysikere begyndte at gå alvorligt i 2005-2007.
Det var så, at det efterhånden blev klart, at svaret på et så presserende spørgsmål lå i de kvantemekaniske virkninger. Især blev de opnåede direkte bevis for, at i fotosyntese vigtig rolle i energioverførselsprocesser - ved at fange lys-fotoantenn molekyler i reaktions- centre omformere - spiller en overraskende langvarig kvantekohærens (dvs. indbyrdes sammenhængende bølge-lignende opførsel) af elektroner i molekyler absorberende lys.
På grund af en sådan sammenhæng Biosystem, hvis en kvantecomputer, det finder den korteste transmissionsvejen blandt overhovedet er muligt, så er det på denne rute, og energien overføres med minimale tab. Med andre ord, en opgave, som skaberne af vores kvantecomputere forgæves kæmper i mange år - at sikre en stabil og langvarig sammenhængen i qubits i en kvante-registret - natur, da det viser sig, løst mere end vellykket, og millioner af år siden.
Det er klart, at støtten af biomolekylære maskiner på kvantemekanik - for at opretholde deres vitale processer - blev en meget, meget stor overraskelse for forskere. Først og fremmest på grund af den temperatur, hvor denne proces foregår. Kvantesammenhængen i et system er en yderst skrøbelig tilstand. Den mindste ydre indflydelse - og intet er tilbage af elementernes sammenhæng. I deres eksperimenter med qubits kan fysikere også opretholde sådanne registreringslande i nogen tid - men kun i et medium, der er omhyggeligt isoleret fra interferens og ved meget lave temperaturer.
Men til denne dag har ingen endnu kunnet klart og overbevisende forklare, hvordan det kan forekomme i et varmt og vådt, det vil sige "helt støjende" miljø i levende væsener. Men når det stadig kan godt forklares, at have bekræftet teorien ved forsøg, så bliver kvantekvantumbiologi en virkelig revolutionerende præstation af menneskeheden. Det faktum, at dette vigtige stadium ikke er langt væk, er der ingen særlig tvivl - da naturen virkelig ved, hvordan man gør det, betyder det, at vi vil lære.
Fra dette billede generelt er det klart, at forståelsen af den "kvanteberegningsmæssige" mekanisme for fotosyntese i planter i dag betragtes som den vigtigste opgave for kvantbiologi. Så bjerget af videnskabelige artikler om dette emne vokser mærkbart hvert år. Men hvor præcist er cellemolekylerne sammenhængende i så lang tid på en kvante skala, ved sådanne høje temperaturer, og selv på relativt store afstande mellem molekyler - alt dette forbliver uklart og mystisk for forskere. Selvom forskellige ideer, selvfølgelig nok i overflod. Det er for tidligt selvfølgelig at håndtere en overfladisk beskrivelse af alle disse konkurrerende hypoteser. Fordi i øjeblikket for dem er der ingen eksperimentelle beviser. Men for at fremhæve nogle vigtige punkter, der er fælles for mange modeller, er det sikkert fornuftigt.
Først og fremmest synes strukturerne af proteinmatricer, som selv ikke direkte deltager i beregningen af den optimale vej til energioverførsel, at spille en afgørende rolle for at sikre hele processen, men det er i dem, at de lysfølsomme pigmentantenner er vævede, der giver modtagelse og transmission af signalet. For uden disse proteinstrukturer ikke opnås nogen sammenhæng, konkluderes det, at matrixen er sandsynligt at tjene som allerede er kendt i quantum mekanisme computing for "kvantefejlretning."
Derudover er der velbegrundede resultater, der viser, at kvante (eller i øvrigt klassiske) virkninger af fysik alene ikke er nok til at underbygge stabil kvantekonhærens i biosystemer. Men samtidig er det muligt at teoretisk modellere processen, hvis vi betragter det som en særlig, meget delikat slags blanding af kvant- og klassiske effekter. Født som forventet som et resultat af det konsekvente arbejde med genetiske selektionsalgoritmer.
Endelig afslørede det seneste, ret nylige resultat - offentliggjort i januar 2014-udgaven af tidsskriftet Nature Communications - endnu en ret subtil mekanisme for interaktion mellem systemelementer i fotosyntese. På dette tidspunkt - mellem "klassiske" kollektive vibrationer af chromophorgrupper atomer, hvilket resulterer i resonans med elektron genererer svingninger og noter som følge fænomenet energioverførsel, som allerede er et rent quantum karakter.
Selv om alle disse ideer afspejler forsøg på at løse problemer fra forskellige vinkler, er det ikke for svært at bemærke, at alle af dem helt sikkert har noget til fælles. Jo flere videnskabsmænd lærer om procesens intricacies, jo mere ser det ud til, at svaret på mysteriet med fotosyntese er skjult i en meget subtil samspil mellem kendte fænomener både klassisk og kvantfysik. Og selv om ingen kan forklare dig hvorfor det er sådan, men i samme periode, "den første store opdagelser" kvantebiologi - det vil sige, i årene 2005-2007 - i et helt andet område eksperimentel fysik var der en anden, ganske konsonant og på en måde også, meget vigtige serier af opdagelser.
Sådanne opdagelser, som også er direkte relateret til svingningsfysikken og ligeledes ligger tydeligt i krydset mellem klassisk og kvantfysik. I det væsentlige er disse ikke for sofistikerede eksperimenter, der gør os i stand til visuelt og simpelt - i et rent klassisk system - at demonstrere essensen og strukturen af de "fuldstændig uforståelige" fænomener kvantemekanik med sin bølgebølge-dualisme.
En detaljeret redegørelse for denne nysgerrige retning af de seneste eksperimentelle teoretiske undersøgelser findes i materialet "Quantum physics som det er". Nå, her er det tid til at gå videre til den endelige og lidt mere for at forklare, hvordan lovende og spændende kig nu åben forbindelse mellem biologi, kvantefysik, den mystiske karakter af bevidsthed, og selv - det lyder helt fantastisk - en skjult os universets geometri.
⇡ # Sindets hemmeligheder i rumtids geometrien
Den berømte teoretiske fysiker John Archibald Wheeler og hans meget uortodokse ved første ideer, der lød i en ånd af "alt er information" er langt fra et uheld, selvfølgelig blev de tiltrukket af begyndelsen af denne gennemgang af biologi.
Forskere biologer har nu mere end nok bevis for, hvor vigtige resultaterne af datalogi og nye opdagelser af kvantefysik er for deres fortsatte succes. Men det særligt spændende kryds af alle disse videnskaber - hvor de meget mystiske hemmeligheder af vores bevidsthed studeres (og som endnu ikke er blevet overvejet her) - kræver en meget speciel og særskilt overvejelse. Forvente denne fremtidige historie kan vi kun nævne to overraskende resultater - den ene er helt ny og den anden er allerede ganske kendt - som kan give en generel ide om storheden af billedet, som nu åbnes af forskeren.
Det er logisk at begynde med biologiens allerede velkendte eksperimentelle kendsgerning, for da vil omfanget af den nye opdagelse af teoretiske fysikere blive bedre forstået. I det sidste årti af det 20. århundrede forårsagede de såkaldte mikrotubes af cytoskeletten af biologiske celler en særlig interesse for forskere, der beskæftiger sig med tværfaglig forskning. Selvom disse meget specifikke cylindriske molekyler med en diameter på ca. 25 nanometer findes i næsten alle celler, i mikrobiologisk videnskab, var omstændighederne så, at de blev opdaget af forskere ret sent, og man kunne faktisk sige på grund af en misforståelse.
Det viste sig, at når forskere fremstilles til et elektronmikroskop, brugte forskere altid en væske, der opløst proteinerne, der udgør mikrotubes. Med andre ord faldt et vigtigt strukturelt element ikke i mikroskopet overhovedet. Og kun når laboratoriet flyttes til et andet opløsningsmiddel, så er der i cellerne, og opdagede "helt ny" struktur fungerer som oprindelig er besluttet cytoskelet funktion. Men snart for dette "skelet" viste det sig langt fra en ekstraordinær ting. Efter en mere dybtgående analyse af strukturen blev det konstateret, at de mikrotubulærdannende elementer - tubuliner - har to mulige tilstande, hvor der skiftes mellem biologi meget hurtigt i nanosekunder. Faktisk er det blevet åbnet "cellulære automater" eller kvante mikrocomputer yndefuldt lavet af natur med en komplet uforståelige for menneskelige mål. Amerikansk læge og biolog Stuart Hameroff (Stuart Hameroff) fremsætter hypotesen om, at disse mikrotuber i neuronerne i vores hjerne er det sted, hvor menneskets "kvantebevidsthed" er udformet.
For at gøre tanken essensen klarere, er det nødvendigt at minde sådan en kendsgerning. Den ubestridelige og utvivlsomme evne hos en person til at løse "algoritmisk uberegnelige" opgaver (det vil sige opgaver, som i princippet ikke kan løses ved hjælp af traditionelle computere) er et af de stærkeste argumenter for det faktum, at den almindelige computers kunstige intelligens og vores bevidstheds naturlige intelligens arbejder baseret på radikalt forskellige mekanismer. Med andre ord, det menneskelige sind, især fænomenet intuition, tegn på "kvantecomputer" ses tydeligt. Det vil sige en enhed, der i forvejen ved det korrekte svar på forhånd, fordi når man søger efter den optimale løsning, vil den teste alle muligheder på samme tid.
Dette aspekt af vores intellekt kaldes "kvantebevidsthed." Hvordan det rent faktisk virker i hjernen, ingen ved det selvfølgelig endnu ikke. Men Hamerofs idé lød "sindssyg nok til at være korrekt", som straks blev understøttet af Roger Penrose, den berømte britiske matematiker og teoretisk fysiker, også kendt som en af de vigtigste tilhængere af begrebet "kvantbevidsthed" (modstandere af denne ide, måske, vil der være meget mere, især i lejren hos udviklere af kunstige intelligenssystemer, der er overbevist om, at den traditionelle computer meget snart vil overgå den menneskelige rationalitet - se materialet "Spil, som Penrose spiller."
Det er sandsynligvis ikke længere nødvendigt at forklare, at tilgangen til vores hjerne som en biologisk kvantecomputer ligger helt i tråd med den nyeste forskning inden for kvantbiologi. Det er bare at finde ud af, hvordan neuronerne i den menneskelige hjerne danner et sammenhængende kvantsystem til løsning af ikke-beregne opgaver - dette problem vil være meget sværere end at forstå mysteriet om fotosyntese.
Men det er muligt at forstå hemmelighederne i hjernen, og bevidstheden vil hjælpe en helt ny opdagelse af teoretiske fysikere, som har fundet det direkte forhold mellem de to sværeste at forstå fænomener i det 20. århundredes fysik. Dette refererer til fænomenet kvantekobling eller "EPR-paradokset" (Einstein-Podolsky-Rosen) og fænomenet "ormhuller" i rumtiden eller kort "ER-broen" (Einstein-Rosen).
Kort sagt, to meget velkendte i teoretisk menneskelig fysik, Leonard Susskind og Juan Maldacena, baserede på andre forskeres seneste arbejde, viste loyaliteten af en ny overraskende ligning, "EPR = ER". Det er, viste