에후드 샤피로

Ehud Shapiro
에후드 샤피로
אהוד שפירא פרופיל.jpg
태어난1955(표준)
이스라엘
국적.이스라엘어
모교예일 대학교
과학 경력
기관바이즈만 과학 연구소
논문알고리즘 프로그램 디버깅 (1982)
박사 어드바이저다나 앙글루인[1]
박사과정 학생아비브 레게브

에후드 샤피로(Ehud Shapiro, 1955년 ~ )는 바이즈만 [2]과학 연구소의 컴퓨터 과학 및 생물학 교수, 예술가, 기업가입니다.국제적인 명성과 함께, 그는 많은 과학 [3][4]분야에 근본적인 공헌을 했다.에후드는 또한 인터넷 선구자, 성공한 인터넷 기업가, 그리고 E-민주주의 선구자이자 지지자였다.에후드는 Ba Rock Band의 창립자이자 독창적인 예술 프로그램을 구상했다.그는 2개의 ERC(유럽연구협의회) Advanced Grants를 수상했다.

학력 및 전문적 배경

1955년 예루살렘에서 태어난 에후드 샤피로는 텔아비브 대학 철학부의 모셰 크로이가 감독하는 고등학교 프로젝트를 통해 알게 된 칼 포퍼의 과학 철학에 대한 지침서가 되었다.1979년 샤프리오가 텔아비브 대학에서 수학과 철학을 전공하여 학부 과정을 수료하였다.샤피로의 박사과정은 과학적 발견에 대한 포퍼의 철학적 접근법에 알고리즘적 해석을 제공하려고 시도했고, 결과적으로 사실로부터 논리 이론을 추론하기 위한 컴퓨터 시스템과 프로그래밍 언어를 사용하여 개발된 디버깅 방법론을 모두 만들었다.uage 프롤로그그의 논문 "알고리즘 프로그램 디버깅"[5]은 MIT Press에 의해 1982년 ACM Distinguished 논문으로 발표되었고, 1986년 레온 [6]스털링과 공동 집필한 교과서 "The Art of Prolog"가 그 뒤를 이었다.

1982년 Weizmann Institute of Science 및 Applied Mathemics에 박사 후 펠로우로 온 샤피로는 일본의 제5세대 컴퓨터 시스템 프로젝트에서 영감을 얻어 병렬 및 분산 컴퓨터 시스템용 고급 프로그래밍 언어인 Concurrent Prolog를 발명했습니다.1987년 MIT Press에 의해 동시 프롤로그와 관련 작업에 관한 두 권의 책이 출판되었다.샤피로의 작업은 일본 국책사업의 전략적 방향에 결정적 영향을 미쳤고, 10년의 기간 동안 프로젝트에 긴밀히 협력했다.

1993년, Shapiro는 Weizmann에서의 종신직을 휴직하고, 이스라엘의 인터넷 소프트웨어의 선구자인 Ubique Ltd(및 CEO)를 설립했습니다.Ubique는 동시 프롤로그를 기반으로 오늘날 널리 사용되는 인스턴트 메시징 시스템의 선구자인 "Virtual Places"를 개발했습니다.Ubique는 1995년에 America Online에 매각되었고, 1997년에 경영진이 인수된 후 1998년에 IBM에 다시 매각되었습니다. IBM은 Ubique의 기술을 기반으로 IBM의 선도적인 인스턴트 메시징 제품인 SameTime을 계속 개발하고 있습니다.

학계 복귀를 준비하면서 샤피로는 과감히 분자생물학을 독학했다.샤피로는 생체 분자로 컴퓨터를 만들려고 시도했다.생체 내에서 작동하는 생체 분자 컴퓨터, 질병을 진단하고 필요한 약을 생산하기 위해 의학 지식을 프로그램한 컴퓨터이다.분자생물학 경험이 부족한 샤피로는 1998년 바이즈만으로 돌아와 특허를 받은 3D 입체 석판을 이용해 만든 레고와 같은 기계 장치로 분자컴퓨터에 대한 첫 디자인을 실현했다.지난 15년 동안 샤피로 연구소는 다양한 분자 컴퓨팅 디바이스를 설계하고 성공적으로 구현했습니다.

2004년, 교수님.샤피로는 또한 오류가 발생하기 쉬운 구성 요소에서 오류가 없는 DNA 분자를 합성하는 효과적인 방법을 고안했습니다.2011년, 교수님.Shapiro는 CADMAD 컨소시엄을 설립했습니다.CADMAD 기술 플랫폼은 전자 텍스트 편집기의 도입으로 이루어진 혁명적인 텍스트 편집과 유사한 DNA 처리의 혁명을 가져오는 것을 목표로 합니다.

2005년, 교수님.샤피로는 인류생물학의 다음 큰 도전에 대한 비전을 제시했습니다.인간 세포 계보를 밝히다.우리 모두의 내부에는 세포 계보나무가 있다 – 우리 몸이 단일 세포에서 100조 개의 세포로 어떻게 성장했는지에 대한 역사.그러한 성공의 생물학적, 생물의학적 영향은 인간 게놈 프로젝트보다 크지는 않더라도 규모가 비슷할 수 있다.그의 TEDxTel-Aviv에서 "인간 세포 혈통 나무 발견 – 차세대 과학적 도전"[7]이라는 강연에서 교수는 다음과 같이 말했습니다.샤피로는 지금까지 얻은 시스템과 결과, 건강과 질병에서 인간 세포 계보를 밝혀내기 위한 FET 플래그십 프로젝트 "Human Cell Lineage Flagship Initiative"[8]에 대한 제안을 설명했다.

유도 로직 프로그래밍

과학의 철학자 칼 포퍼는 모든 과학이론은 본질적으로 추측이고 본질적으로 틀릴 수 있으며, 오래된 이론에 대한 반박은 과학적 발견의 가장 중요한 과정이라고 제안했다.포퍼의 철학에 따르면 과학적 지식의 성장은 추측과 [9]반박에 기초한다.샤피로 교수의 박사학위는 교수와 함께 공부한다.Dana Angluin은 과학적 발견에 대한 Karl Popper의 접근법, 특히 "Conjectures and Refrections" 방법을 자동화하기 위해 대담한 추측을 한 후 이를 반박하려는 실험을 제공하려고 시도했다.Shapiro 교수는 이를 모순을 역추적하는 알고리즘인 "정합 역추적 알고리즘"으로 일반화했다.이 알고리즘은 추측된 이론과 사실 사이에 모순이 발생할 때마다 적용할 수 있다.모델 내에서 한정된 수의 지면 원자의 진실성을 테스트함으로써 알고리즘은 이 모순의 근원, 즉 거짓 가설을 역추적할 수 있으며, 이에 대한 반례를 구성함으로써 그 거짓을 증명할 수 있다.모순 역추적 알고리즘은 과학 이론의 반박 가능성에 대한 철학적 논의와 논리 프로그램의 디버깅에 도움이 된다.샤피로 교수는 귀납 논리 프로그래밍의 이론적 기반을 마련하고 첫 번째 구현(모델 추론 시스템)을 구축했습니다.이것은 긍정과 부정의 예로부터 논리 프로그램을 유도적으로 추론하는 프롤로그 프로그램입니다.유도 논리 프로그래밍은 예, 배경 지식, 가설을 통일된 표현으로 사용하는 인공지능과 기계학습의 하위 분야로 오늘날 꽃을 피웠다.논리 프로그래밍, 학습 및 확률을 결합한 이 영역의 최근 연구는 통계 관계 학습이라는 새로운 분야를 낳았다.

알고리즘 프로그램 디버깅

주요 기사:알고리즘 프로그램 디버깅

프로그램 디버깅은 소프트웨어 개발에서 피할 수 없는 부분입니다.1980년대까지 모든 프로그래머에 의해 실행되었던 프로그램 디버깅 기술은 이론적인 근거가 [10]없었다.1980년대 초에 프로그램 디버깅에 대한 체계적이고 원칙적인 접근법이 개발되었습니다.일반적으로 버그는 프로그래머가 프로그램이 무엇을 해야 하는지에 대해 특정한 의도를 가지고 있을 때 발생하지만 실제로 작성된 프로그램은 특정한 경우에 의도된 것과는 다른 행동을 보인다.디버깅 프로세스를 구성하는 방법 중 하나는 알고리즘 디버깅 기술을 [11]통해 프로세스를 자동화하는 것입니다(적어도 부분적으로).알고리즘 디버깅의 개념은 프로그래머에게 대화식으로 디버깅 프로세스를 안내하는 도구를 갖는 것입니다.프로그래머에게 버그 발생원에 대해 물어봄으로써 그렇게 합니다.알고리즘 디버깅은 1982년 ACM 저명한 논문으로 선정된 박사 [12]논문에서 소개된 대로 에후드 샤피로가 예일 대학교에서 박사 연구를 하는 동안 처음 개발했다.Shapiro는 논리 프로그램의 디버깅을 위해 Prolog(일반 목적 로직 프로그래밍 언어)에서[13] 알고리즘 디버깅 방법을 구현했습니다.논리 프로그램의 경우, 프로그램의 의도된 동작은 모델(단순한 참 스테이트먼트 세트)이며, 버그는 프로그램의 불완전성(참 스테이트먼트를 증명할 수 없음) 또는 부정확성(허위 스테이트먼트를 증명할 수 있음)으로 나타난다.이 알고리즘은 프로그램 내의 잘못된 문장을 식별하고 이에 대한 반례를 제공하거나 프로그램에 그 또는 그 일반화를 추가해야 한다는 누락된 참 문장을 제공합니다.또한 비종단 처리 방법도 개발되었습니다.

제5세대 컴퓨터 시스템 프로젝트

주요 기사:제5세대 컴퓨터

제5세대 컴퓨터 시스템 프로젝트(FGCS)는 1982년 일본 통상산업성이 대규모 병렬 컴퓨팅/처리를 이용한 컴퓨터 개발을 시작한 프로젝트입니다.그것은 1980년대 일본에서 대규모 정부/산업 연구 프로젝트의 결과였다.슈퍼컴퓨터 수준의 성능을 갖춘 '에포치 메이킹 컴퓨터'를 만들고 인공지능의 미래 발전을 위한 발판을 마련하기 위해서였다.1982년 ICOT를 방문한 Ehud Shapiro는 논리 프로그래밍과 동시 프로그래밍을 통합한 새로운 동시 프로그래밍 언어인 Concurrent Prolog를 발명했습니다.Concurrent Prolog는 동시 프로그래밍 및 병렬 실행을 위해 설계된 논리 프로그래밍 언어입니다.이것은 프로세스 지향 언어이며, 데이터 흐름 동기화 및 보호 명령의 불확정성을 기본 제어 메커니즘으로 구현합니다.Shapiro는 ICOT Technical Report 003으로 [14]표시된 보고서에서 언어를 설명했으며, 이 보고서에서는 Prolog로 작성된 동시 프롤로그 통역기를 제시했습니다.Shapiro의 Concurrent Prolog에 대한 연구는 FGCS의 방향의 변화를 Prolog 병렬 구현에서 프로젝트의 소프트웨어 기반으로서의 동시 로직 프로그래밍에 초점을 맞췄습니다.또한 FGCS 프로젝트에서 핵심 프로그래밍 언어로 최종 설계 및 구현된 프로그래밍 언어인 KL1의 기초가 된 우에다의 동시 로직 프로그래밍 언어 Guarded Horn Clauses(GHC)에 영감을 주었습니다.

Ubique Ltd.

주요 기사: Ubique (회사), Virtual Places Chat 및 IBM Sametime

1993년에, 교수님.Shapiro는 이스라엘의 인터넷 소프트웨어 개척자인 Ubique Ltd.를 설립하여 CEO로 재직하기 위해 Weizmann Institute를 휴직했습니다.Ubique는 인스턴트 메시징 및 협업 제품을 개발한 소프트웨어 회사입니다.이 회사의 첫 번째 제품인 Virtual Places 1.0은 Unix 기반 워크스테이션 위에 하나의 제품 인스턴트 메시징, Voice-over-IP 및 브라우저 기반 소셜 네트워킹으로 통합되었습니다.이러한 아이디어와 테크놀로지는 하나의 제품에 통합되어 참신하고 혁신적이며 시대를 앞서가고 있습니다.Ubique는 1995년에 America Online에 매각되었고 1997년에 경영진에 의해 다시 인수되었고 1998년에 IBM에 다시 매각되었다.

분자 프로그래밍 언어

21세기 초에, 과학적 진보는 분자 세포 생물학의 '순서'와 '구조' 분야에 대한 지식을 접근하기 쉬운 방식으로 성공적으로 통합했습니다.예를 들어 DNA-as-string 추상화는 고차 및 저차 생화학적 특성을 포함하지 않고 뉴클레오티드의 1차 배열을 포착했다.이 추상화는 데이터베이스와 공통 저장소의 실용적인 개발을 가능하게 할 뿐만 아니라 문자열 알고리즘의 배터리 적용을 가능하게 합니다.

분자회로는 세포와 유기체의 정보처리 장치이기 때문에 수십 년 동안 생물학자들의 연구 대상이 되어 왔다.컴퓨터 생물학 도구가 등장하기 전에는 생물학자들은 대량의 데이터와 그 분석에 접근할 수 없었습니다.세포에서 분자 시스템의 기능, 활동, 상호작용에 대한 산더미 같은 지식은 조각난 채로 남아 있었다.또한, 한 번에 몇 가지 구성요소 또는 상호작용을 식별하고 연결한 이러한 과거 연구에는 수십 년의 연속 작업이 필요했습니다.

2002년 네이처 잡지에 실린 중요한 논문에서 "Cellular abstractions: Cells as computation"[15] 교수는 다음과 같이 말했다.샤피로는 질문을 던졌다.왜 생체분자 시스템에 대한 연구는 비슷한 계산적 비약을 만들 수 없는 걸까요?시퀀스 연구와 구조 연구는 각각 'DNA-as-string'과 'Protein-as-Dimension-as-Dimension-Labelled-graph'라는 좋은 추상화를 채택했다.그는 컴퓨터 과학이 생체 분자 시스템에 절실히 필요한 추상화를 제공할 수 있다고 믿었다.박사과정 학생인 Aviv Regev와 함께 그는 '컴퓨팅으로서의 분자' 추상화를 조사하기 위해 고급 컴퓨터 과학 개념을 사용했습니다. 이 추상화에서는 상호작용하는 분자 실체의 시스템이 상호 작용하는 컴퓨터 실체의 시스템에 의해 설명되고 모델링됩니다.그는 면역 반응과 같은 다세포 과정뿐만 아니라 조절, 대사 및 신호 경로를 포함한 생체 분자 시스템을 나타내기 위해 상호작용하는 계산 시스템의 사양과 연구를 위해 추상 컴퓨터 언어를 개발했습니다.이러한 "분자 프로그래밍 언어"는 생체 분자 시스템의 동작을 시뮬레이션하고 이러한 시스템의 특성에 대한 질적, 양적 추론을 지원하는 지식 기반을 개발할 수 있게 했다.

이 획기적인 연구(처음에는 프로세스 미적분인 δ-calculus를 사용)는 이후 SPIM(Stochastic Pi 미적분 기계)을 개발한 영국 IBM 캠브리지(Luca Cardelli)에 의해 인수되었습니다.지난 10년 동안 이 분야는 다양한 응용 분야로 번창했다.최근에는 분자컴퓨팅과 [16]분자프로그래밍이라는 두 가지 분야를 합친 분야로 발전하기도 했습니다.이 두 가지의 조합은 어떻게 다른 수학적 형식주의가 '프로그래밍 언어'로 기능할 수 있는지 그리고 다양한 분자 구조(DNA 분자 구조 등)가 원칙적으로 사용되는 [17]형식주의에 의해 수학적으로 표현될 수 있는 행동을 구현할 수 있는지를 보여준다.

감방의 의사

주요 기사:감방의 의사

컴퓨터 과학과 분자생물학을 결합함으로써, 연구원들은 미래에 인체 내에서 항행하고 질병을 진단하고 치료제를 투여할 수 있는 프로그램 가능한 생물학적 컴퓨터로 작업할 수 있게 되었다.이것은 와이즈만 연구소의 에후드 샤피로 교수가 "세포 속의 의사"라고 부른 것이다.

그의 그룹은 생체 분자로만 이루어진 작은 컴퓨터를 설계했는데, 이 컴퓨터는 시험관에 성공적으로 프로그램되어 특정 암의 존재를 나타내는 체내 분자 변화를 알아냈다.그 후 컴퓨터는 암의 특정 유형을 진단할 수 있었고, 암세포의 활동을 방해하는 약 분자를 만들어 암세포가 자멸하도록 함으로써 반응할 수 있었다.이 연구에는 2004년 "Scientific American 50"[18]의 멤버로 나노테크놀로지 분야의 리서치 리더가 되었습니다.

2009년 샤피로와 박사과정 학생 톰 란(Tom [19]Ran)은 간단한 논리적 추론을 수행할 수 있는 DNA 가닥의 조작에 기초한 자율 프로그래밍 가능한 분자 시스템의 프로토타입을 발표했다.이 프로토타입은 분자 규모로 구현된 최초의 간단한 프로그래밍 언어입니다.몸에 도입되는 이 시스템은 동시에 수백만 개의 계산을 수행하고 논리적으로 '생각'할 수 있기 때문에 특정 세포 유형을 정확하게 겨냥하고 적절한 치료를 할 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다.

샤피로 교수팀은 2000년 전 아리스토텔레스가 처음 제안한 논리 모델을 따라 이들 컴퓨터가 매우 복잡한 동작을 수행하고 복잡한 질문에 답하도록 하는 것을 목표로 하고 있다.생체 분자 컴퓨터는 매우 작습니다. 3조 대의 컴퓨터가 물 한 방울에 들어갈 수 있습니다.만약 컴퓨터에 '모든 사람은 죽는다'라는 규칙과 '소크라테스는 사람이다'라는 사실이 주어진다면, 그들은 '소크라테스는 죽는다'라고 대답할 것이다.여러 가지 규칙과 사실들이 팀에 의해 테스트되었고 매번 생체 분자 컴퓨터가 정확하게 대답했습니다.

이 팀은 또한 컴파일러(고수준의 컴퓨터 프로그래밍 언어와 DNA 컴퓨팅 코드 사이를 연결하는 프로그램)를 개발함으로써 이러한 미세한 컴퓨팅 장치를 '사용하기 쉬운' 것으로 만드는 방법을 찾아냈습니다.그들은 전자 컴퓨터와 유사한 방식으로 분자 논리 프로그램의 생성과 실행을 지원하는 실리콘/체외 시스템의 하이브리드를 개발하려고 노력했습니다. 이는 분자 생물학에 대한 전혀 배경 없이 전자 컴퓨터를 조작하는 방법을 아는 사람이라면 누구나 생체 분자 컴퓨터를 조작할 수 있게 합니다.

2012년, 교수님.에후드 샤피로와 닥터.Tom Ran은 박테리아 [20]세포에서 독립적으로 작동하는 유전 장치를 만드는 데 성공했다.장치는 특정 매개 변수를 식별하고 적절한 응답을 장착하도록 프로그래밍되었습니다.이 장치는 세포 내 유전자의 발현을 조절하는 단백질인 전사인자를 찾아낸다.이러한 분자의 오작동은 유전자 발현을 방해할 수 있다.예를 들어 암세포에서는 세포 성장과 분열을 조절하는 전사인자가 제대로 작동하지 않아 세포 분열이 증가하고 종양이 형성된다.박테리아에 삽입된 DNA 배열로 구성된 이 장치는 전사 인자의 "롤 콜"을 수행합니다.결과가 사전 프로그래밍된 매개 변수와 일치하면 녹색 빛을 내는 단백질을 생성하여 "긍정적" 진단의 가시적인 신호를 제공합니다.후속 연구에서, 과학자들은 발광 단백질을 세포의 운명에 영향을 미치는 단백질, 예를 들어 세포가 자살하게 할 수 있는 단백질로 대체할 계획이다.이러한 방식으로 장치는 "긍정적으로" 진단된 세포만 자멸하게 합니다.박테리아 세포에 대한 연구의 성공에 따라, 연구원들은 그러한 박테리아를 의학적인 목적으로 쉽게 인체에 삽입할 수 있는 효율적인 시스템으로서 모집하는 방법을 시험할 계획이다(우리의 천연 마이크로바이옴을 고려할 때 그것은 문제가 되지 않을 것이다; 최근 연구는 이미 10배 더 많은 박테리아 세포가 있다는 것을 보여준다.인간의 세포보다 인체에 더 많이 존재하며, 공생적으로 우리 몸의 공간을 공유한다.)그러나 또 다른 연구 목표는 박테리아보다 훨씬 복잡한 인간 세포 내에서 이와 유사한 시스템을 운영하는 것이다.

DNA편집

샤피로 교수는 오류가 발생하기 쉬운 구성 [21]요소에서 오류가 없는 DNA 분자를 합성하는 효과적인 방법을 고안했다.DNA 프로그래밍은 컴퓨터 프로그래밍의 DNA 대응 부분이다.기본 컴퓨터 프로그래밍 주기는 기존 프로그램을 수정하고 수정된 프로그램을 테스트한 후 원하는 동작을 얻을 때까지 반복하는 것입니다.비슷하게, DNA 프로그래밍 사이클은 DNA 분자를 수정하고, 그 결과로 생기는 행동을 테스트하고, 목표가 달성될 때까지 반복하는 것이다.이 둘의 중요한 차이점 중 하나는 컴퓨터 프로그래밍과 달리, 우리가 DNA를 프로그래밍 언어로 이해하는 것은 완벽과는 거리가 멀고, 따라서 시행착오가 DNA 기반 연구 개발에서 예외라기보다는 표준이라는 것이다.따라서 DNA 프로그래밍은 한 번에 하나의 프로그램만 만들고 테스트하는 것이 아니라, DNA 라이브러리라고도 불리는 여러 변종의 DNA 프로그램을 동시에 만들고 테스트하는 것이 더 효율적이다.따라서 기본 DNA 프로그래밍 사이클은 최대 속도로 작동할 때 이전 사이클에서 최고의 DNA 프로그램을 가져와 새로운 DNA 프로그램 세트를 만들기 위한 기초로서 그것들을 사용하고, 그것들을 테스트하고, 목표를 달성할 때까지 반복한다.

또, 중합효소 연쇄반응(PCR)은, 구텐베르크의 가동 활자 인쇄에 상당하는 DNA등가물로, 양쪽 모두 텍스트의 대규모 복제를 가능하게 한다.De novo DNA 합성은 기계적 조판과 동등한 DNA입니다. 둘 다 복제를 위한 텍스트 설정을 용이하게 합니다.워드 프로세서의 DNA는 무엇입니까?사용자가 문서 작성, 편집, 서식 지정 및 저장에 있어 타자기 대신 워드 프로세싱이 빠르게 채택되었습니다.컴퓨터로 텍스트를 전자적으로 표현함으로써 단순한 통합 프레임워크 내에서 텍스트를 처리할 수 있지만, DNA 처리(기존 DNA의 변형과 조합의 작성)는 생물학 연구소에 의해 매일 수많은 관련 없는 수동 노동 집약적인 방법을 사용하여 수행됩니다.그 결과, 지금까지 DNA 처리를 위한 보편적인 방법이 제안되지 않았고, 그 결과, 처리된 DNA를 더 이상 이용하는 공학 분야가 등장하지 않았다.샤피로 교수는 CADMAD 컨소시엄을 설립했습니다.CADMAD 기술 플랫폼은 전자 텍스트 편집기의 도입으로 이루어진 혁명적인 텍스트 편집과 유사한 DNA 처리의 혁명을 가져오는 것을 목표로 합니다.바이오 테크놀로지 혁명은 컴퓨터 프로그래밍 사이클에 비해 R&D 사이클이 길기로 악명 높기 때문에 크게 지연되고 있습니다.워드프로세서의 DNA처리를 용이하게 하여 신속한 DNA 프로그래밍을 지원하는 DNA용 CAD/CAM 기술은 DNA 기반 애플리케이션의 R&D 주기를 단축함으로써 생명공학에 혁명을 가져올 것입니다.이는 알고리즘, 소프트웨어 엔지니어링, 생명공학, 로봇공학, 화학 등 다양한 분야의 전문지식을 통합한 복잡한 다층 기술의 개발에 협력해야만 달성할 수 있습니다.이것들은 이제서야 실현 가능한 것으로 나타나기 시작했다.

인간세포계통수

주요 기사:인간세포계통수

2005년, 교수님.샤피로는 인류생물학의 다음 큰 도전에 대한 비전을 제시했습니다.인간 세포 계보를 밝히다.우리 모두의 내부에는 세포 계보나무가 있다 – 우리 몸이 단일 세포에서 100조 개의 세포로 어떻게 성장했는지에 대한 역사.그러한 성공의 생물학적, 생물의학적 영향은 인간 게놈 프로젝트보다 크지는 않더라도 규모가 비슷할 수 있다.

모든 인간은 난자와 정자의 융합인 단일 세포에서 시작하여 발달, 출생, 성장, 노화를 통해 세포 분열과 세포 사멸을 거친다.인간의 건강은 세포 분열, 재생, 죽음의 적절한 과정을 유지하는 것에 달려 있으며, 특히 암, 자가면역질환, 당뇨병, 신경변성 및 심혈관 질환, 그리고 유전되는 많은 희귀병들은 모두 이 과정의 특정한 이상에서 비롯된다.

수정부터 특정 시간까지 사람의 세포의 역사는 세포 계보수라고 불리는 수학적 실체에 의해 포착될 수 있다.나무의 뿌리는 수정란을 나타내고, 나뭇잎은 사람의 현존하는 세포를 나타내며, 나뭇가지들은 사람의 역사에서 모든 세포 분열을 포착한다.

과학은 오직 한 유기체의 세포 계통수를 정확히 알고 있다 – 36시간 만에 1mm와 1,000개의 세포에 도달하는 Caenorhabditis Elegans라고 불리는 벌레.그에 비해, 몸무게가 몇 그램밖에 되지 않는 신생 쥐는 약 10억 개의 세포를 가지고 있다.보통 사람은 약 100조 개의 세포를 가지고 있다.발달, 성장, 재생, 노화, 질병에서 인간 세포 계통의 구조와 역학을 이해하는 것은 생물학과 의학의 중심적이고 시급한 탐구이다.인간 세포 계보를 밝혀내는 도전은 인간 게놈 프로젝트가 시작되었을 때 직면했던 도전을 본질적으로나 범위적으로나 떠올리게 하며, 실제로 그 결과는 게놈 시퀀스의 기능적 번역과 궁극적인 이해에 결정적으로 기여할 것입니다.인간 게놈 프로젝트 중 발생한 것과 유사한 규모의 기술적 비약이 인간 세포 계보 프로젝트의 성공을 위해 필요하며, 그러한 성공의 생물학적 및 생물의학적 영향은 인간 게놈 프로젝트보다 크지는 않더라도 유사할 수 있다.

생물학과 의학의 중심적인 열린 문제들은 사실상 인간 세포 계보수에 대한 질문들이다: 그것의 구조와 발달, 성장, 갱신, 노화, 그리고 질병에서의 그것의 역학.결과적으로, 인간 세포 계보를 아는 것은 이러한 문제들을 해결하고 인간의 지식과 건강에 비약적인 발전을 가져올 것이다.

생물학과 의학에서 실제로 인간 세포 계보목, 건강 및 질병에 대한 구체적인 질문인 많은 중심 질문:

  • 화학요법 후에 재발하기 시작하는 암세포는 무엇입니까?
  • 어떤 암세포가 전이될 수 있나요?
  • 인슐린을 생성하는 베타세포는 건강한 성인에게 재생되는가?
  • 성숙한 암컷은 알이 재생됩니까?
  • 건강한 성인의 뇌와 건강한 성인의 뇌에서 어떤 세포가 재생되는가?

인간 세포 계보를 알면 이 모든 질문에 답할 수 있을 것이다.다행히 우리의 세포 계보수는 체세포가 분열할 때 축적되는 돌연변이를 통해 암묵적으로 세포 게놈에 암호화된다.이론적으로 우리 몸의 모든 세포를 엄청난 비용으로 배열함으로써 높은 정밀도로 재구성할 수 있다.실질적으로 세포 계보를 재구축하기 위해서는 변이가 큰 게놈 조각만 분석해도 충분하다.샤피로 연구소는 체세포 돌연변이의 세포 계보를 분석하기 위한 개념증명 다원적 방법과 시스템을 개발했다.

그의 TEDxTel-Aviv에서 "인간 세포 혈통 나무 발견 – 차세대 과학적 도전"[7]이라는 강연에서 교수는 다음과 같이 말했습니다.샤피로는 지금까지 얻은 시스템과 결과, 건강과 질병에서 인간 세포 계보를 밝혀내기 위한 FET 플래그십 프로젝트 "Human Cell Lineage Flagship Initiative"[8]에 대한 제안을 설명했다.

E-민주주의

에후드는 2012년에 시작되어 인터넷을 통한 직접민주주의를 지지하는 전자당의 운영을 위한 기반을 제공하는 것을 목표로 한 공공지식 워크숍에서 "열린 정당"(나중에 "열린 커뮤니티") 프로젝트를 이끌었다.그는 2016년 다보스 WEF 강연과 파이낸셜 타임즈 오피니언 기사에서 e-민주주의에 대한 자신의 개념을 더욱 확장했다.2020년 에후드는 자유, 평등, 우애라는 민주당을 창당했습니다.

「 」를 참조해 주세요.


레퍼런스

  1. ^ 수학 계보 프로젝트의 에후드 샤피로
  2. ^ http://www.wisdom.weizmann.ac.il/~udi/Weizmann Institute 에후드 샤피로
  3. ^ https://www.youtube.com/watch?v=GgS9myPsGUw 다보스 세계경제포럼에서 생체분자컴퓨팅에서 인터넷 민주주의로 에후드 샤피로
  4. ^ http://www.ft.com/intl/cms/s/0/bf4644e6-ef75-11e5-9f20-c3a047354386.html#axzz44IIDymk6 파이낸셜타임스
  5. ^ Shapiro, Ehud Y. (1983). Algorithmic program debugging. Cambridge, Mass: MIT Press. ISBN 0-262-19218-7.
  6. ^ Shapiro, Ehud Y.; Sterling, Leon (1994). The Art of Prolog: advanced programming techniques. Cambridge, Mass: MIT Press. ISBN 0-262-69163-9.
  7. ^ a b "Ehud Shapiro: Uncovering The Human Cell Lineage Tree". tedxtelaviv.com. Archived from the original on 2014-04-07.
  8. ^ a b "The Human cell Lineage Flagship Initiative". lineage-flagship.eu.
  9. ^ Popper, Karl (2004). Conjectures and refutations : the growth of scientific knowledge (Reprinted. ed.). London: Routledge. ISBN 0-415-28594-1.
  10. ^ 실바, 호세프"알고리즘 디버깅 전략에 대한 조사"엔지니어링 소프트웨어 42.11(2011): 976-991/
  11. ^ 젤러, 안드레아스프로그램이 실패하는 이유: 체계적인 디버깅 가이드.Elsevier, 2009년
  12. ^ 샤피로, 에후드 Y.(1983)알고리즘 프로그램 디버깅케임브리지, 매사추세츠: MIT 프레스.ISBN 0-262-19218-7
  13. ^ 클락신, 윌리엄 F., 크리스토퍼 S. 멜리쉬, W. F. 클락신.PROLOG에서의 프로그래밍 Vol.4 베를린 등:스프링거, 1987년
  14. ^ 샤피로 EConcurrent Prolog와 그 해석자, ICOT Technical Report TR-003, 신세대 컴퓨터 테크놀로지 연구소, 도쿄, 1983.또한 동시 프롤로그: Collected Papers, E. Shapiro(편집), MIT Press, 1987, 2장.
  15. ^ 레게브, 아비브, 그리고 에후드 샤피로."세포 추상화: 계산으로서의 세포"Nature 419.6905 (2002) : 343-343.
  16. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2014-01-08. Retrieved 2014-05-04.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  17. ^ Chen, Yuan-Jue, Neil Dalchau, Niranjan Srinivas, Andrew Phillips, Luca Cardelli, David Soloveichik, Georg Seelig.'DNA로 만든 프로그램 가능한 화학물질 컨트롤러' 자연나노테크놀로지 8, 10호(2013년) : 755-762
  18. ^ "The 2004 Scientific American 50 Award: Research Leaders". Scientific American. 2004-11-11. Retrieved 2007-03-26.
  19. ^ Tom Ran, Shai Kaplan & Ehud Shapiro, (2009), 간단한 논리 프로그램의 분자 실장, Nature Nanuto Technology, 2009년 8월.
  20. ^ 톰란, 요나탄 두크, 라일락 밀로, 에후드 샤피로트랜스크립션 프로파일 분석용 프로그램 가능한 NOR 기반 디바이스.Scientific Reports, 2012.
  21. ^ 린시즈, G., 예헤즈켈, T.B., 카플란, S., 그로나우, I., 라비드, S., 아다르, R. 및 샤피로, E.(2008)불완전한 올리고뉴클레오티드에서 나온 완벽한 DNA 분자의 재귀적 구성.분자 시스템 생물학, 4(1)