Посвящается памяти академика

Александра Ивановича Галушкина

 

НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ «КОНТИНУУМ МУТАНТНЫХ НУКЛЕОТИДОВ» В ВИДЕ КРЕМНИЕВОЙ НАНОЭЛЕКТРОННОЙ ИСКУССТВЕННОЙ «ЖИВОЙ МАТЕРИИ»

Цыганков В.Д.

к.т.н., член – корр. IIA, PhD IAIT

Аннотация

В сообщении представлены: идея генетического алгоритма генерации или синтеза культуры кремниевой электронной искусственной живой материи, состоящей не из белков, а из континуума мутантных не комплементарных нуклеотидов. Дано ее теоретическое обоснование и практическая программная экспериментальная реализация на созданном автором ЭМУЛЯТОРЕ живой материи (ЖМ). По результатам работы автором издана книга. Термин «континуум афинностей» предложил М.Никитин (МФТИ), получивший аналогичный алгоритм на культуре природной ДНК [10]. Поэтому у меня «континуум мутантных нуклеотидов» взят в кавычки.

Ключевые слова: жизнь, искусственная живая материя, генетические мутации, не комплементарность, «континуум афинностей».

Введение

В настоящем докладе сделана попытка изложить теоретические и экспериментальные результаты изобретения мною искусственной живой материи (ЖМ) или искусственной жизни на Земле. Ее первая экспериментальная реализация выполнена пока в виде программ.

Однако, рассчитана на воплощение в виде чипа - кремниевой нано-электронной схемы.

По результатам данной работы издательством ПЕРО издана книга моя «К общей теории и практике искусственной виртуальной живой материи».

1.Что такое «ЖИЗНЬ»? Белок и(или) Кремний?

Философское [1] определение термина «жизнь» следующее. «ЖИЗНЬ – форма движения материи, высшая по отношению к физической и химической формам, обладающая рядом специфических особенностей». Основные черты ЖИЗНИ выражены в известном определении Энгельса: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней средой» (смотрите ниже раздел Свойства «живой материи»). Сразу возник естественный вопрос: «А почему белковых тел»? Тел сложных и не защищенных от жестких излучений, высокой температуры и разрушений. А что, если эти тела заменить кремниевыми телами, построенными из 64 ячеек матрицы генетического кода живых существ Земли, содержащие 4 типа электронных нуклеотидов, объединенных в 3-плетный генетический код. Это мы и проделали.

2.«Общая ТЕОРИЯ ЖИВОЙ МАТЕРИИ» Э.С.Бауэра

Основным стратегическим теоретическим базисом всей работы стала «Теоретическая биология» Бауэра Э.С.[2] с ее ключевыми принципами и теориями: принцип устойчивого неравновесия, теория живого белка, общая теория живой материи, ассимиляция, аккомодация (диссимиляция), ОП – основной процесс превращения неживой равновесной материи в работоспособную, неравновесную, активную материальную среду. Это физический процесс обратный конденсации типа БЭК, а именно, высокотемпературный синтез барионной материи, т. е. превращение информационных бозонов с единичными спинами в фермионы с полуцелыми +/-1/2 спинами [5][6].

3.Информационный n-АТОМ и его микроэлектронная реализация как материальный субстрат искусственной ЖМ.

На рисунке 1 показаны произвольные примеры двух Информационных кольцевых 3-х и вытянутых 10-ти канальных атомов или цепочек нуклеотидов вида:

 GAU  в  3-атоме  и   CCCGGAAUUU  в 10-атоме ниже.

Рис. 1.

Слева в виде кольцевой схемы двух слоев ячеек памяти в виде взаимодействующих триггеров, а справа, линейное изображение 10-ти канальной версии (или двоично-разрядной) такой же структуры, напоминающей кольцевую молекулу рибонуклеиновой кислоты РНК. Здесь важно обратить внимание на важнейший параметр атома |J|=5 - модуль НЕВЯЗКА или параметр НОВИЗНЫ, имеющий два признака: e=-2J – на сенсорном S1 входе 0-нулевая энергия, d=+3J – три канала с положительной энергией, причем J=e+d. Вторая половина  10-атома пассивная, состояния триггеров обеих цепей верхней S1-сенсорной и нижней Po-генетически наследственной не отличаются. У меня нет требования комплементарности этих двух цепей пар триггеров. На рисунке показан произвольный вариант текущих состояний двух атомов. Х и У – слова-состояния 3- и 10-атомов соответственно.

4.Бипериодическая генетическая матрица митохондрии живых существ Земли. (Петухов С.В. []). Симметрии и алгоритм активного мутантного перемещения состояний ЖМ по клеткам этой геноматрицы.

 

 

Рис. 2.

 Я использовал в нейрокомпьютере (НК) и в живой материи 3-плетный генетический («Триплет») и 2-плетный («Дуплет») генетический код генетической матрицы Петухова С.В. [4] (рис. 3, 4, 5).

На рис. 3 представлены два  «апериодических кристалла», термин который предложил Э.Шредингер в 1955 году в книге «Что такое жизнь? С точки зрения физика».

Вверху для отображения  апериодического кристалла культуры 3-плентой искусственной виртуальной живой материи (ТРИПЛЕТ), а внизу под ним – 2-плетного кристалла (ДУПЛЕТ).

 

 

 Рис. 4.

5.n-атом как генетический синтезатор культуры искусственной «Живой материи». Программный эмулятор ЖМ и визуализация ее активности.

Пример визуализации культуры ЖМ – множества (континуум) цепочек из триплетов не комплементарных (мутантных) 4-х типов нуклеотидов UUU, UUC, UCU, CC… ниже

 

 

 

Пример визуализации триплетной культуры нуклеотидов ЖМ

ВНК ЭМОЦИИ

Число пар n = 3

Embrion1
U0 = 40 v =1 Uk = 1 ^ 0 ns1= 1 CAA = 1 Uk = 2 ^ 0 ns1= 2 CAA = 2 Uk = 3 ^ 1 ns2 = 1 CCA = 1 Uk = 4 ^ 2 ns3= 1 CCC = 1 v =2 Uk = 5 ^ 2 ns3= 2 AAC = 1 Uk = 6 ^ 0 ns1= 3 CAC = 1 Uk = 7 ^ 2 ns3= 3 CAC = 2 Uk = 8 ^ 2 ns3= 4 CAC = 3 v =3 Uk = 9 ^ 2 ns3= 5 AAC = 2 Uk = 10 ^ 1 ns2 = 2 ACC = 1 Uk = 11 ^ 1 ns2 = 3 ACC = 2 Uk = 12 ^ 2 ns3= 6 ACC = 3 v =4 Uk = 13 ^ 2 ns3= 7 AAC = 3 Uk = 14 ^ 2 ns3= 8 AAC = 4 Uk = 15 ^ 0 ns1= 4 CAC = 4 Uk = 16 ^ 1 ns2 = 4 CCC = 2 v =5 Uk = 17 ^ 2 ns3= 9 AAC = 5 Uk = 18 ^ 2 ns3= 10 AAC = 6 Uk = 19 ^ 2 ns3= 11 AAC = 7 Uk = 20 ^ 1 ns2 = 5 ACC = 4 v =6 Uk = 21 ^ 2 ns3= 12 AAC = 8 Uk = 22 ^ 0 ns1= 5 CAC = 5 Uk = 23 ^ 1 ns2 = 6 CCC = 3 Uk = 24 ^ 0 ns1= 6 CCC = 4 v =7 Uk = 25 ^ 2 ns3= 13 AAC = 9 Uk = 26 ^ 0 ns1= 7 CAC = 6 Uk = 27 ^ 2 ns3= 14 CAC = 7 Uk = 28 ^ 2 ns3= 15 CAC = 8 v =8 Uk = 29 ^ 0 ns1= 8 CAA = 3 Uk = 30 ^ 0 ns1= 9 CAA = 4 Uk = 31 ^ 0 ns1= 10 CAA = 5 Uk = 32 ^ 1 ns2 = 7 CCA = 2 v =9 Uk = 33 ^ 2 ns3= 16 AAC = 10 Uk = 34 ^ 1 ns2 = 8 ACC = 5 Uk = 35 ^ 2 ns3= 17 ACC = 6 Uk = 36 ^ 0 ns1= 11 CCC = 5 v =10 Uk = 37 ^ 1 ns2 = 9 ACA = 1 Uk = 38 ^ 0 ns1= 12 CCA = 3 Uk = 39 ^ 2 ns3= 18 CCC = 6 Uk = 40 ^ 2 ns3= 19 CCC = 7 ** NS= 10 ** Umax= 4 AAA=10 AAC=10 ACA=1 ACC=6 CAA=5 CAC=8 CCA=3 CCC=7 [ns1,ns2,ns3] = 12919 Tmax = 40              СМЕРТЬ = 0.175 ЖИЗНЬ = 0.825 J2 16 J1 17 J0 7

6.Основные свойства искусственной «живой материи»

Открытая система взаимосвязанных частиц-клеток. Материальный субстрат – группы кремниевых нуклеотидов. Сетевая структура организации взаимодействия клеток. Протекание вещества через культуру ЖМ. Ритмическая активность. Устойчивое неравновесие или постоянная работоспособность как ресурс и др.

Расширенный список важных свойств искусственной «живой материи» можно посмотреть и скопировать в Книге Нового Поколения   http://livelab.spb.ru/labs/Embrion1/

Заключение

ИВЖМ – это результат работы абсолютно НОВОГО фундаментального научного направления. Об этом свидетельствует внушительный список свойств искусственной ЖМ.

Кремниевая ИВЖС может служить искусственным протезом белковой ЖМ.

Системы управления, построенные с использованием ИВЖМ могут долговременно и надежно работать в космосе, в океане, в условиях высокой радиации и высокой температуры.

Идеи ИВЖМ могут служить базой для разработки теории возникновения рака, теории старения, а также создания ряда физических медицинских приборов.

 

 Литература

1.Философский словарь. Полит. Литература. М. 1968.

2.Бауэр Э.С. Теоретическая биология. М.-Л. ВИЭМ. 1935.

3.Цыганков В.Д. Нейрокомпьютер и его применение. М.СИНТЕГ, 1993.

4. Петухов С.В. Матричная генетика, алгебры генетического кода, помехоустойчивасть. М. РАН. 2008.

5.Цыганков В.Д. К общей теории и практике искусственной виртуальной живой материи. М. ПЕРО. 2022.

6.Цыганков В.Д. К «Стандартной модели» физики частиц виртуального нейрокомпьютера «ЭМБРИОН». М. ПЕРО. 2019.

7.Цыганков В.Д. Молекулярная электроника – это технология будущей искусственной живой материи. http://livelab.spb.ru/labs/Embrion1/

8.Цыганков В.Д. Роль сознания в здоровье и долголетии. 2023. http://livelab.spb.ru/labs/Embrion3/

9. «Сайт Владимира Цыганкова». https://vladimirtsygankov.ru/ 2023.

10. https://news.mail.ru/society/54688605/?frommail=10  Российский ученый открыл новый фундаментальный механизм хранения информации в ДНК. https://www.ntv.ru/