2024 по моим интересам (наука и шире)
2023 в биологии - год появления большого количества сравнительных работ. На данном этапе - на привычном, геномном, материале и в отношении того, что мы назвали "локальностью" - наличных геномно-определяемых признаков. (такие работы на самом деле начали проводиться несколько лет назад, в основном по частным темам, например - по попыткам установить как возникла нервная система у животных или в попытках установить родство между разными ветвями гоминид). Но в 2023 году подход стали применять шире. Например, на планариях показано, что половое размножение и способность к регенерации - во многом взаимоисключающие явления, определяемые каскадом Wnt (развитие половой системы во многом зависит от активности Wnt, в то время как регенерация требует пониженную активность этого сигнального пути) (https://alev-biz.livejournal.com/5887036.html,
https://www.nature.com/articles/s41559-023-02221-7)
Помимо этого факта, примечательного самого по себе, это открытие ставить ребром вопрос адекватности выбранного модельного организма для изучения интересующего явления. Например, планарии давно предлагались в качестве модельного объекта для изучения механизмов регенерации у человека. Работа выше уточняет что простое наличие регенерации у организма недостаточно для воссоздания этой способности у других организмов. Для млекопитающих, например, для регенерации видится необходимым проводить местную деактивацию каскада Wnt. Этот аспект ("увидеть отсутствие") не отображен в статье, но к нему с необходимостью придут. Хотя, конечно, дело может быть и в "соборности" современной науки в которой не принято спорить, а только дополнять и углублять.
В 2023 году были и попытки в макрокомпаративистску (межцарственные сравнения), например - между растениями и животными.
"In the last few decades, dramatic technological advances in molecular biology and computational power have generated new phylogenetic proposals, as well as new tools to compare genomes or study cell type evolution. These new approaches complement the insights from fields such as comparative morphology, evodevo, or palaeontology, which all together provide an integrative view of animal evolution, including major evolutionary transitions such as the origin of animals or the emergence of animals with bilateral symmetry. In this paper, we review recent developments in animal phylogenetics, comparative genomics, and cell type evolution related to these two transitions, and we compare animals to another major lineage of multicellular eukaryotes, plants." Хотя кажется именно этот блин пока еще комом.
upd. отличная статья (vida_louca, посмотрите!) - Motion from Shape Change (популярно) "The contortions of a falling cat and a sidewinding snake might not appear to have much in common, but a team of researchers led by Caltech's Peter Schröder say they have discovered a single algorithm that describes both kinds of motion and the motions of many other animals that get around simply by changing shape. [...] all of these types of motion can be explained by the principle of least dissipation, a concept positing that natural systems will always try to be as efficient as possible." Интересна тем, что изучает инвариант вокруг которого ширится биологическое разнообразие (в данном случае - движения). Было бы любопытно изучить ряд таких примеров с инвариантами, возможно это помогло бы установить поле внутри которого происходит развитие биологических форм (т.е., оценить constraints развития, которые сами по себе несхватываемы).
Вообще, есть ощущение некоей переходности 2023 года. Все указывает на то, что с 2024-2025 годов мы скорее всего вступим в будущее с термоядерными реакторами, летающими автомобилями и с широким распространением больших лингвистических птиц-говорунов.
По пунктам (opinions are mine, как говорится):
Программируемая (контролируемая) морфология - уныло (вместо лягушачьих, обнаружили такую способность у человеческих клеток, назвать все это антроботами - ну и гмм..). С другой стороны, Левин, который в основном все это дело продвигает решил.. ээ.. всех девушек перелюбить. Впрочем, исторически доказано, что его подход - самый правильный для укоренения во времени: большая школа, много связей, очень много работ, разработка своего языка и парадигмы (созвучные с понятиями современников), +опять же современная медийность. С другой стороны, скорости процессов сейчас тоже выше. Задумался, что именно явилось бы для меня показателем по этому пункту. Вот: в растениях - саморастущие постройки, придание способности двигаться, в животных - другая форма (Пегас?). Кажется это все - свойства новых видов. Биоэлектричество тут хорошо, но вряд ли сможно будет обойтись только им.
Еще о каскаде Wnt: Metabolic control of germ layer proportions through regulation of Nodal and Wnt signalling. "[...] we demonstrate an instructive role of glycolytic activity in activating signalling pathways involved in mesoderm and endoderm induction. Using an in vitro model system for mouse gastrulation, we observed that inhibiting glycolysis prevents the upregulation of primitive streak markers, resulting in a significant increase in ectodermal cell fates at the expense of mesodermal and endodermal lineages. We demonstrate that this relationship is dose-dependent, enabling metabolic control of germ layer proportions through exogenous glucose levels. Mechanistically, we found that glycolysis inhibition leads to the downregulation of Wnt, Nodal, and Fgf signalling."
Автолюминисцентные организмы - в Штатах получено разрешение на коммерциализацию. Ждем начала официальных продаж, хотя самый движ, видимо, следует ожидать в 2025 (обещаются освещать деревьями Осакский павильон на международной ярмарке).
Методологический антиредукционизм - тут наш вклад, йе!
ИИ в биологии (НЕ анализ изображений с диагностическими целями) - скорее всего много упустил - слишком коротким получился обзор, но готовлюсь к тому, что тут будет сильный перекос в сторону использования больших языковых моделей.
Интеллект у растений - приверженцы опознаются по размахиванию "sentience" и "minimal cognition" и яростно-бережному отношению к распиливаемому научному суку на котором сидят.
Расширенные возможности братьев наших меньших - без особо ярких продвижек, но начинает возникать ощущение, что это направление будет сводиться обмену внутри сигнальной сферы животных (как если мяукнуть, кошка может заинтересоваться).
Нееда - это уже наше настоящее, выносим из интересов, бэ
Персональный воздушный транспорт - пока только разминка в виде общественного транспорта, получение разрешений, бумажная волокита и прочая здоровая бюрократия.
Телепортация и путешествие во времени - тут грустно и пусто, пускай остается.
Летопись - серая лошадка - квантовые компьютеры. популярные пару лет назад экзоскелеты ушли из поля внимания (куда?). Тихая поступь Китая где только ни. Отдельно интересно когда начнется колонизация Марса; события с Твиттером подсказывают, что сомалийские пираты мелко гребут.
Персоналии - все-таки не было особо выделяющихся лиц, плюс к ощущению переходности 2023 года.
Финансы - неопределенно и ощущение отложенности. видимо, многое зависит от следующего пункта
Энергетика - ждем термояда.
Другой взгляд на год - год с точки зрения других обозревателей - тоже довольно тускло
Интересы на 2024:
- Программируемая (контролируемая) морфология
- Автолюминисцентные организмы
- Современные методы биологических исследований попробую брать очень общо, pros & cons, на частности не хватит ни умений, ни сил; бывший Методологический антиредукционизм
- ИИ в науке (НЕ анализ изображений)
- Интеллект у растений
- Расширенные возможности братьев наших меньших - интересует все же технологически-обусловленное расширение возможностей
- Персональный воздушный транспорт
- Телепортация и путешествие во времени
- Летопись - для контекста
- Персоналии
- Финансы
- Энергетика
- Перспективная работа мечты - что можно предложить на рынке труда в современных условиях
- Другой взгляд на год
**********************************************************************************
- Программируемая (контролируемая) морфология
• Очень простенькая, но почему-то мне кажется - симпатичная статья. В дрожжи ввели ген вакуолярный родопсин от другого гриба (уитлакóче, нашего съедобного, паразитирующего на початках кукурузы) и тем превратили дрожжи в факультативного фотогетеротрофа. Кажется, вот такая стратегия может послужить еще одним путем создания синтетических организмов (особенно - после эволюции с новым приобретением)
Peterson et al. (2024) Transforming yeast into a facultative photoheterotroph via expression of vacuolar rhodopsin.
https://www.researchgate.net/publication/377367686_Transforming_yeast_into_a_facultative_photoheterotroph_via_expression_of_vacuolar_rhodopsin
• Не совсем контроль морфологии, но необходимый шаг - заместить часть естественного генома на искусственный. В многоклеточном организме - мхе. (Китай)
"В исследовании команда решила переписать самое короткое плечо хромосомы мха - хромосому 18, заменив более 68 000 ДНК на синтетические фрагменты, что существенно сократило размер хромосомы почти на 56%. В результате полученные растения с сильно изменённым геномом выросли во взрослые растения, способные к нормальному жизненному циклу и воспроизводству.
Синтетический мох показал необычные эпигенетические особенности и устойчивость к высокой солёности, что является полезной адаптацией. Результаты могут способствовать использованию мха для производства терапевтических белков, борьбы с сердечными заболеваниями, заживлению ран или лечению инсультов. Мох уже используется для синтеза медицинских препаратов. Частично созданный геном может изменить его метаболизм, повысить его устойчивость к инфекциям и увеличить урожайность.
Следующий шаг - полная замена короткого плеча 18-й хромосомы синтетическими последовательностями. Ученые стремятся создать полный синтетический геном мха в течение 10 лет, что является очень амбициозной целью. По сравнению с геномом дрожжей, на переписывание половины которого потребовалось 18 лет и международное сотрудничество, геном мха в 40 раз больше. Но благодаря все более эффективным и дешевым технологиям чтения и синтеза ДНК эта цель не является недостижимой. Подобные методы могут также вдохновить другие проекты по перепроектированию хромосом в организмах от растений до животных."
Подробнее: https://www.securitylab.ru/news/545933.php
Chet al., (2024) A designer synthetic chromosome fragment functions in moss
Nature Plants https://doi.org/10.1038/s41477-023-01595-7
• Пока что такие работы у меня не вызывают особого энтузиазма. Подумав, кажется все дело в следующем: мы рассматриваем как бы развивались (=как развиваются) клетки одного организма, если изменить их контекст (определяемый развивающимся эмбрионом другого организма). Кажется, вот в чем дело: таких контекство может быть множество, и как-то предсказать результат довольно сложно. Можно ли получить некие новые свойства? Безусловно - новые конструктивные элементы - это новые свойства. Однако предсказать что именно получится в результате такого "mutacellugenesis" мне лично представляется чрезвычайно сложным.
• Очередной шаг на пути контролируемой морфологии - исследование строительного материала. Закономерные последующие вопросы - как (под каким давлением) изменялись фукнции изученных генов, и возможность направленного изменения такой функции.
**********************************************************************************
- Автолюминисцентные организмы
• За развитием японского проекта светящихся растений теперь можно следить в реальном времени https://www.start-lep.jp/en/home-2/ https://twitter.com/LEP_Inc_Japan
Таким образом у нас на сегодня компаний-производителей светящихся растений (предзаказы):
https://www.planta.bio/ - Россия
https://light.bio/ - Штаты (эти две связаны? upd - нет)
https://www.start-lep.jp/ - Япония
https://glowleaf.bio/ - непонятная технология, непонятно где продают, собираются продавать Арабидопсис (так себе в качестве комнатного растения...)
есть компании работающие с напылениями (не берем) и не выжившие
• 1 февраля - анонсирован предзаказ самосветящихся петуний компании LightBio, разработанных совместно с Gingko Bioworks. 50,000 тысяч растений будут отправлены в Штатах в апреле.
https://www.ginkgobioworks.com/2024/02/01/making-bioluminescent-plants-even-brighter-with-light-bio/
https://www.prnewswire.com/news-releases/light-bio-partners-with-ginkgo-bioworks-to-optimize-the-brightness-of-glowing-plants-through-bioluminescence-engineering-301526231.html
https://www.light.bio/beauty-and-science/
• 3 октября. Бактериальная люциферин-люциферазная система адаптирована для экспрессии в том числе и в эукариотных организмах. Разные цвета люминисценции получены за счет пришивания флюоресцентных белков к люциферазе.
Kusuma et al. (2024) Autonomous multicolor bioluminescence imaging in bacteria, mammalian, and plant hosts. PNAS https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2406358121
**********************************************************************************
- Современные методы биологических исследований попробую брать очень общо, pros & cons, на частности не хватит ни умений, ни сил; бывший Методологический антиредукционизм
**********************************************************************************
- ИИ в науке (НЕ анализ изображений)
• Анализ звуковых сигналов слонов позволил установить, что они обращаются друг к дружке при помощи "имен".
**********************************************************************************
- Интеллект и сознание у растений
Продолжаем бесконечный пинг-понг взаимных обвинений:
• (против сознания у растений)
"We provide the first in-depth analysis of how historical sources have been used and misused, and conclude that there is a consistent pattern of distortion of these sources. Distortions include the use of erroneous quotations, alteration of quotations, selective quotations without context, and misinterpretation and exaggeration of historical statements. [...] Overall, the common practice by proponents of plant intelligence and plant consciousness of uncritically citing the words of eminent scientists of the past, taken out of their historical context to bolster their arguments, should not be confused with scientific evidence supporting these concepts, even when the quotations, themselves, are accurate."
Sharon E. Kingsl, Lincoln Taiz (2024) Plant “intelligence” and the misuse of historical sources as evidence. https://www.researchgate.net/publication/384044912_Plant_intelligence_and_the_misuse_of_historical_sources_as_evidence
• (за сознание у растений. Ответка на предыдущую статью в стиле "сами такие").
"In their recent paper, Kingsland and Taiz argue that proponents of plant intelligence and plant neurobiology misuse historical sources to support their claims, suggesting a pattern of bias. They critique the reliance on subjective judgments and the systematic misuse of past literature by notable scientists. This response addresses their criticisms while adhering to Rapoport’s rules to foster constructive academic dialogue. We emphasize the importance of evidence-based research and highlight areas of agreement, including the fallacy of appealing to authority and the necessity for more robust empirical evidence. However, we also challenge their selective citation practices and argue that their narrative itself is subject to the same criticisms they levy. By examining recent works and pointing out overlooked rebuttals, we aim to clarify misconceptions and advocate for a more nuanced understanding of plant intelligence research. This dialogue underscores the need for rigorous, respectful scientific discourse to advance the field."
Paco Calvo, Vicente Raja, Miguel Segundo-Ortin (2024) Don’t jump the gun quite yet: aiming for the true target in plant neurobiology research. https://www.researchgate.net/publication/384430689_Don't_jump_the_gun_quite_yet_aiming_for_the_true_target_in_plant_neurobiology_research
• за интеллект у растений
https://www.zoeschlanger.com/the-light-eaters
и сдержанный отзыв на нее в сайенсе:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn4954
• против интеллекта у растений
"It is argued that the current state of the debate on plant sentience cannot yield any progress because the behavioural and physiological similarities pointed to as a way of inferring consciousness are not, in themselves, indicative of consciousness. Second, the paper proposes we adopt the theory-light approach proposed by Birch (Noûs 56(1):133-153, 2022. https://doi.org/10.1111/nous.12351) whereby we start to test for clusters of cognitive abilities facilitated by consciousness in plants. Currently, there are no such tests and therefore no evidence for plant sentience."
Mads Jørgensen Hansen (2024) A critical review of plant sentience: moving beyond traditional approaches. https://www.researchgate.net/publication/381612909_A_critical_review_of_plant_sentience_moving_beyond_traditional_approaches
• (заходят с фланга - "поведение" растений)
Novoplansky et al., 2024. Exploring the complex information processes underlying plant behavior. https://www.researchgate.net/publication/384764446_Exploring_the_complex_information_processes_underlying_plant_behavior
**********************************************************************************
- Расширенные возможности братьев наших меньших - интересует все же технологически-обусловленное расширение возможностей
• Большие языковые модели могут помочь в расшифровке языка животных
How AI is decoding the animal kingdom. Scientists are eavesdropping on animal conversations. Will generative AI enable us to talk back?
"Researchers hope that the same technology that is powering ChatGPT will allow us to reach into the non-human world, and begin to understand - even speak - animal languages."
https://ig.ft.com/ai-animals/?segmentid=45a55daa-06c5-0aba-131a-a1eb758674ae
• Cat got your tongue? How AI could is on cusp of breakthrough that'd allow people and ANIMALS to talk to each other in '12 to 36 months'
Перечислены некоторые исследователи, работающие над данной проблематикой (добавил только прежде не представленные в данной рубрике):
По мимике кошек - Daniel Mills, University of Lincoln, https://www.researchgate.net/profile/Daniel-Mills-3
По мимике собак - Con Slobodchikoff, https://conslobodchikoff.com/
Изучение ультразвукового языка летучих мышей - Yossi Yovel, Tel Aviv University, http://yossiyovel.com/
https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-13113685/Cat-got-tongue-AI-cusp-breakthrough-thatd-allow-people-ANIMALS-talk-12-36-months.html
• Внезапно, у нас тоже проводятся исследования по данной тематике (на собаках):
в INAOE (Dr. Humberto Pérez https://scholar.google.com/citations?hl=en&user=MZNp0tgAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate) и в Centro Tlaxcala de Biología de la Conducta (Dra. Verónica Reyes https://scholar.google.com.mx/citations?hl=es&user=3ioivsUAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate)
• Анализ звуковых сигналов слонов позволил установить, что они обращаются друг к дружке при помощи "имен".
• Растениям тоже расширяют возможности
"Through an installation at a botanical garden, technological functions in this setting are relegated plant controls. A number of plants are interfaced individually through their own internal signals with robotic extensions, and are left to self-organize in a botanical conservatory. We recognize the emergent behavior to consider the implications to bioelectronics models, materials and processes." (нет доступа чтобы посмотреть что именно они там обнаружили)
Harpreet Sareen, Yasuaki Kakehi (2023**) Plantae Agrestis: Distributed, Self-Organizing Cybernetic Plants in a Botanical Conservatory. https://direct.mit.edu/leon/article-abstract/56/1/41/113452/Plantae-Agrestis-Distributed-Self-Organizing
**********************************************************************************
- Персональный воздушный транспорт
• Такси китайской компании e-Hang поступили в продажу на площадке Таобао
https://www.reuters.com/business/aerospace-defense/china-drone-maker-ehang-starts-selling-flying-taxis-taobao-2024-03-18/
**********************************************************************************
- Телепортация и путешествие во времени
**********************************************************************************
- Летопись - для контекста
• 19 января Япония посадила свой посадочный модуль на Луну. Не очень удачно (аппарат перекувыркнулся и сел на солнечные батареи).
• (16 января 2024) + тихая (биотехнологическая) поступь Китая - клонирование макаки через somatic cell nuclear transfer и замену трофобластов.
Liao et al. (2024) Reprogramming mechanism dissection and trophoblast replacement application in monkey somatic cell nuclear transfer. https://doi.org/10.1038/s41467-023-43985-7
• (27 апреля) быстрый домашний помощник Астрибот S1 из Китая
Click to view**********************************************************************************
- Персоналии
**********************************************************************************
- Финансы
**********************************************************************************
- Энергетика
• (10 апреля 2024) US, Japan announce partnership to accelerate nuclear fusion
https://www.reuters.com/business/energy/us-japan-announce-joint-partnership-accelerate-nuclear-fusion-sources-2024-04-10/
(без деталей)
"Цукербергу пришлось свернуть строительство дата-центра с питанием от АЭС из-за неожиданной находки - на участке обнаружили редкий вид пчел 😐
Это особенно обидно для Цукерберга, потому что другие техногиганты уже активно осваивают ядерную энергетику:
• Microsoft возрождает заброшенную АЭС
• Amazon платит $650 млн за размещение дата-центра рядом с действующей станцией
• Google заказал себе 6-7 малых модульных реакторов у стартапа Kairos Power"
**********************************************************************************
- Перспективная работа мечты - что можно предложить на рынке труда в современных условиях
**********************************************************************************
- Другой взгляд на год
************************************************************************
Предыдущие выпуски:
2020, 2021, 2022, 2023