正文 數字生命——第四種生命體(2 / 2)

數字生命遵循著遺傳和進化的規律,從而為深入考察生物的進化現象和複雜生命係統的研究提供了一個實驗手段。數字生命研究為人們深入探討生命的本質提供了新的思路。科學家利用這種研究方法,可以探索人類生殖、遺傳、進化的機製,有助於人類的計劃生育、優生優育的研究和實施,進而有助於解決物種爆炸、人口爆炸、環境汙染等一係列現實問題。

未來的設想:生命與數字的轉換

被稱為“生物技術界的喬布斯”、第一個製造出人造生命形式的科學家文特爾曾描述他的設想:未來,一個普通人如果想要打疫苗針,不用前往醫院,隻要接收一下電子郵件,把DNA下載下來,再通過家用的3D打印機打印出疫苗,當即便可以進行免疫。

這一設想聽起來很荒誕,但並非毫無根據。事實上,文特爾已經在領導一個科研小組開始著手實現這一夢想。他們正研究,如何將DNA轉化為數字生物編碼,下載後再轉化為DNA,用於各種途徑。他們目前已經建造了一個數字—生物轉化器,可以將生物信息變成數字信息,這就像通過一條電話線,把聲音轉化為數字信息再還原為聲音一樣。

1943年曾把“生死未卜”的貓變成一個著名理論的奧地利物理學家薛定諤,在自己撰寫的《什麼是生命?》中提出,生命不過就是一組編碼,而編碼背後的基因則以“非周期結晶體”形態呈現。也就是說,為了將遺傳信息往下代相傳,基因必須以某種穩定的晶體狀存在。後來,薛定諤的想法啟發了詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克裏克,不到10年,兩人共同發現了人類的DNA雙螺旋結構,這是20世紀生命科學界最偉大的發現。

文特爾的“狂想”同樣受到薛定諤的啟發,薛定諤認為生命編碼是穩定且相對簡單的,這很重要。大部分人今天都沒有意識到計算機中出來的一切都來自於0和1,這就是很簡單的編碼。在文特爾的設想中,當人們真正可以讀懂這些生命編碼時,21世紀的新能源、醫藥、糧食和營養物、幹淨的水源等各種問題都可以得到解決。

在文特爾的設想中,如果可以將疫苗數字化的話,就可以通過電子郵件的形式快速發送,它可以發送到全球各個角落,研究者也可以迅速研究,更快地研發出疫苗。

從生物技術上而言,隻要接收方有一個可以將核苷酸、糖和氨基酸用化學方式聯係起來的“打印機”,同樣可以用電子郵件的方式將微分子傳輸並打印。當然這種打印機需要大量生物“小工具”組成的“墨粉盒”,但其技術並沒有那麼複雜。事實上已經有科學家在嚐試用3D打印的方式“製造出”血管、器官等生物物質。

【責任編輯】蒲 暉