От программирования компьютеров к пониманию и программированию живых систем

Взаимное проникновение и влияние компьютерных/инженерных и биологических наук будет доминантой развития технологий и экономики в 21 веке, ключом к решению ряда больших вызовов в области медицины, экологии, энергетики, продовольствия. Биологические системы являются по сути информационными системами, в основе функционирования которых лежит генетическая информация, закодированная «цифровым» образом в молекулах геномной ДНК. Мы качественным образом понимаем ряд основополагающих механизмов, с помощью которых генетические программы интерпретируются живыми системами, однако, испытываем трудности в предсказании функционирования даже небольших генетических программ на количественном уровне. Последнее особенно важно для дизайна живых систем с полезными функциями. В докладе мы обсудим ряд вопросов, в частности: 1) Что мы знаем о геномах живых систем и в чем основные проблемы в понимании их функционирования?, 2) Что такое современная инженерная биология и какие возможности открываются на стыке компьютерных и биологических наук?, 3) Что такое синтетические генетические схемы и какие существуют возможности по «программированию» живых систем?, 3) Каким образом методы моделирования и машинного обучения помогают проводить дизайн живых систем и их компонент?, 4) Какие важные задачи в области дизайна биосистем на стыке биологии и компьютерных наук предстоит решить?