Developmental System: At the Crossroads of System Theory, Computer Science, and Genetic Engineering

بسیاری از حقایق در منشاء تک نگاری حاضر بودند. اولین مورد زیبایی برگ های افرا در جنگل های کبک در پاییز است. این سؤال مطرح شد: چگونه طبیعت چنین الگوهای زیبایی را ایجاد و بازتولید می کند؟ دوم خواندن آثار A. Lindenmayer در مورد سیستم های L بود. سرانجام کشف "اسرار DNA" همراه با بسیاری از تغییرات سابق تحریک کننده با زیست شناسان رسید. نگاهی به چنین حقایقی از دیدگاه سیستم‌های عددی بازگشتی منجر به ابداع مدلی ساده مبتنی بر شش عملیات ابتدایی سازمان‌دهی شده در یک کلمه مولد، آنالوگ برنامه یک کامپیوتر و کد ژنتیکی DNA در سلول‌های موجود زنده شد. . معلوم شد که چنین مدلی، علیرغم سادگی، می تواند تعداد زیادی از خواص موجودات زنده را به خود اختصاص دهد، به عنوان مثال. ساختار سلسله مراتبی آنها، توانایی آنها برای بازسازی پس از یک ضربه، امکان شبیه سازی، حساسیت آنها به جهش، رشد، پوسیدگی و تولید مثل آنها. این مدل خود را به تجزیه و تحلیل می‌دهد: دانش کلمه مولد، پیش‌بینی ساختار مراحل رشد متوالی سیستم را ممکن می‌سازد. و برای سنتز: یک نوع ساختار خاص را می توان با ساخت سیستماتیک یک کلمه تولید کننده که آن را تولید می کند به دست آورد. در واقع مدل ارائه شده در اینجا با مفروضات بنیادی زیست شناسی سلولی و به ویژه با اکتشافات اخیر در مورد DNA که در پرتو مدل ما مانند یک کلمه تولید کننده بسیار پیچیده رفتار می کند، منسجم است.

Many facts were at the origin of the present monograph. The ftrst is the beauty of maple leaves in Quebec forests in Fall. It raised the question: how does nature create and reproduce such beautiful patterns? The second was the reading of A. Lindenmayer's works on L systems. Finally came the discovery of "the secrets of DNA" together with many stimulating ex­ changes with biologists. Looking at such facts from the viewpoint of recursive numerical systems led to devise a simple model based on six elementary operations organized in a generating word, the analog of the program of a computer and of the genetic code of DNA in the cells of a living organism. It turned out that such a model, despite its simplicity, can account for a great number of properties of living organisms, e.g. their hierarchical structure, their ability to regenerate after a trauma, the possibility of cloning, their sensitivity to mutation, their growth, decay and reproduction. The model lends itself to analysis: the knowledge of the generating word makes it possible to predict the structure of the successive developmental stages of the system; and to synthesis: a speciftc type of structure can be obtained by systematically constructing a generating word that produces it. In fact the model here proposed is coherent with the fundamental assumptions of cellular biology and in particular with recent discoveries concerning DNA, which in the light of our model behaves like a very elaborate generating word.