שכפול עצמי – הבדלי גרסאות

 

שכפול עצמי הוא כל [[התנהגות]] של מערכת דינמית שמניבה בניית עותק זהה של עצמה. לדוגמה, [[תא]]ים ביולוגים, בהינתן סביבה מתאימה, משכפלים את עצמם באמצעות תהליך [[חלוקת התא]]. במהלך חלוקת התא, ה-[[DNA]] משוכפל ויכול לעבור לצאצאים במהלך ה[[רבייה]]. [[וירוס]]ים ביולוגים מסוגלים להתרבות רק כאשר הם מדביקים [[תא]] ומשעבדים את מנגנוני הרבייה של התא לצורך שכפול עצמם. חלבוני פריאון מזיקים מתרבים ע"י המרת [[חלבונים]] מהצורה הטבעית שלהם לצורת ה[[פריאון]] המזיקה. [[וירוס]]ים של מחשבים מתרבים ע"י שימוש ב[[חומרה]] וב[[תוכנה]] שכבר קיימות במחשב. שכפול עצמי מהווה מקור עניין ונושא מחקר גם ב[[רובוטיקה]] וב[[מדע בדיוני]]. מנגנון שכפול שאינו מדויק לחלוטין יוביל להיווצרות וריאציות גנטיות וייצור גרסאות שונות של עצמו. גרסאות אלה יהיו חשופות לתהליך [[ברירה טבעית|הברירה הטבעית]], משום שחלק מהגרסאות החדשות יהיו יעילות יותר מאחרות ב[[הישרדות]] ו[[התרבות]] בסביבה הנתונה שלהן, ולכן יתרבו יותר, ישתלטו על הסביבה וידחקו את הגרסאות האחרות, היעילות פחות.

== סקירה כללית ==

היכולת ל[[שכפול]] עצמי נחשבה בעבר כתכונה המייחדת את עולם החי על פני הדומם.

[[ג'ון פון נוימן|ג'ון וון ניומן (John von Neumann)]], מתמטיקאי אמריקאי ממוצא [[יהודי]]-הונגרי ומחלוצי החוקרים בתחום, הוציא את השכפול העצמי מהתחום התאורטי – פילוסופי השייך לעולם המדע הבדיוני, והפך אותו לתחום מחקר מדעי-הנדסי ריאלי.

עיצוב ופיתוח של מערכות לא ביולוגיות בעלות יכולת שכפול עצמי הניתנות לתכנות נראה בהתחלה מרתיע. על מערכות כאלו להיות מותאמות לייצור של מערכות [[מחשב]] המסוגלות לביצועים מורכבים ברמת דיוק גבוהה. אע"פ כן נעשתה כבר עבודה תאורטית רבה בתחום זה . עבודה זו החלה עם [http://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_universal_constructor "הבנאי האוניברסלי" ] של וון נוימן שפעל בעולם דו-ממדי והמשיכה עם [http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_assembler ה"מאסף" (assembler) ] שהוצע ע"י דרקסלר, והותאם לעבודה בסקלה אטומית ובמערכות תאורטיות נוספות. הרבה מהמערכות המוצעות אינן מורכבות מדי לביצוע בכלים ההנדסיים שיש לנו היום. עבודות מאוחרות יותר מציעות דרכים לפשט את המערכות הנ"ל אפילו יותר, כך שייצור מערכות לא ביולוגיות הניתנות לתכנות הוא בהחלט אפשרי כיום.

מערכות אלו יהיו יעילות יותר ממערכות ביולוגיות. הן יהיו פשוטות יותר, ייצרו חומרים ב[[איכות]] טובה יותר. כמו כן ניתן יהיה לתכנת ולהתאים אותן בקלות יחסית לדרישות המשתנות, והשימוש בהם יהיה נטול סיכונים {{הערה|http://www.zyvex.com/nanotech/selfRepJBIS.html}}.

 

===תעשייה ומחקר בחלל===

== ננו-שכפול עצמי ==

ב[[ננוטכנולוגיה]], שכפול עצמי הוא תהליך שבו התקנים ב[[קנה מידה]] ננומטרי, יוצרים עותקים של עצמם

על מנת ששכפול עצמי להתקיים בצורה בונה , שלושה תנאים חייבים להתקיים:

הדרישה הראשונה היא שכל אחת מהיחידות תהיה מכונה מיוחדת הנקראת ננורובוט, שאחד מתפקידיו הוא לבנות לפחות העתק אחד של עצמו במהלך חייו המבצעיים . (כל יחידה צריכה גם תפקיד אחר, אלא אם כן ה[[מטרה]] המיועדת של צבר היחידות היא לגרום הרס על ידי יצירתו של מנגנון מכני ה[[חיקוי|מחקה]] [[גידול סרטני]]). דוגמא היפותטית של ננורובוט קונסטרוקטיבי בעל יכולת שכפול עצמי היא [[נוגדן]] מלאכותי, אשר בנוסף לכך שהוא משכפל את עצמו , הוא מאתר והורס [[אורגניזם|אורגניזמים]] גורמי [[מחלה|מחלות]].