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2012年，哈佛大学医学院的遗传学教授乔治·丘奇的两个学生，与创办BIOMOD的肖恩和埃杜·巴切莱特（Shawn＆Ido Bachelet）发明了用DNA制作的纳米机器人，这种机器人被编程后可以瞄准身体内的特定细胞。比如，可以用这种纳米机器人找到身体内的癌细胞，并通过编程让它们之后在体内自我摧毁。
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所有这些进步都是因为我们有了更好的“合成DNA”的机器（如安捷伦的设备）。很明显，这些数学家和生物学家用DNA来“设计”机器人，就像建筑师用软件来设计图纸一样。设计图纸的软件被称为CAD（计算机辅助设计），最流行的CAD软件来自Autodesk。想要设计DNA机器人的生物学家们也用了类似的软件（尤其是在哈佛）。2009年，威廉·施在美国达纳—法伯癌症研究所（Dana-Farber Cancer Institute）开发了CADnano软件，后来由乔治·丘奇的团队和Autodesk进行了改进。
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CADnano给生物学家提供了一种被软件工程师称为“快速成型”的方法，只不过这里快速成型的是三维的DNA折纸结构。2009年，亚利桑那州立大学的郝颜（Hao Yan）开发了可以对三维的DNA折纸结构进行编辑的工具——Tiamat。2011年，麻省理工学院的马克·巴斯（Mark Bathe）开发了CanDo（“DNA折纸术的计算机辅助编程”的英文缩写），是一款可以把两维的DNA折纸蓝图转换成复杂的三维结构的软件。2016年，麻省理工学院合成生物学家克里斯·沃伊特（Chris Voigt）的研究小组发明了名为“Cello”的编程语言，使得生物学家可以快速设计DNA电路（一种利用电路导电性变化来检测基因损伤和错误的生物传感器），Cello可以自动设计实现DNA电路所需的DNA序列，换句话说，你可以通过这种编程语言创造活的细胞。以上这些都是DNA折纸术已有的开源软件。
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2012年，肖恩·道格拉斯搬到了加州大学旧金山分校，埃杜·巴切莱特去了以色列巴伊兰大学，由此形成了DNA折纸术的两个重要派别。2013年巴切莱特公布他制造了一种特殊DNA分子的方法，这种DNA分子可以通过编程到达身体的指定位置，并在那里完成一些“特殊使命”。基本上，这个DNA折纸已经变成了可以在人体内部游走的微小的计算机。这些小计算机可以像今天基于硅的计算机一样执行同一种逻辑运算（0/1逻辑），虽然它们现在的功能还不能跟第一代计算机相提并论，但至少它们一出生就超级小。
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2014年，巴切莱特与哈佛大学的丹尼尔·莱纳（Daniel Levner）合作，将这种DNA纳米计算机放进了一个活的生命体——一只蟑螂内，并让它们在蟑螂的身体里游走。
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可以设想，有一天这些DNA机器人将能够跟它检查的细胞互动，大量DNA机器人之间也可以互动，就好像我们现实中的计算机能够连接成一个通信网络一样。2015年，巴切莱特开始试验他的第一个人体内的DNA纳米机器人（用来治疗癌症），辉瑞制药很快投资了他的这个想法。
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接下来的问题当然是这些DNA纳米计算机的“存储卡”上到底能存多少信息。一克DNA的可以容纳10兆~14兆字节的数据。2012年乔治·丘奇将他的最新著作编码进了DNA。2013年，欧洲生物信息学研究所的伊万·伯尼（Ewan Birney）团队将莎士比亚的154首十四行诗，再加上马丁·路德·金（Martin Luther King）的著名演说《我有一个梦想》的录音，以及他们的办公室的照片（共739千字节）全部编码进了DNA。2015年，把乔治·丘奇的书编码进DNA的哈佛团队的一名成员库苏里（Sri Kosuri）将乐队OK Go的一首摇滚歌曲编入DNA，这可是第一首在DNA上发行的歌曲。
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这些存储能力与基于硅的存储相比当然是进展非常缓慢的，但它们的优势是持续的时间特别长，历经“千秋万世”都还在。问题是将数据存进DNA的成本太高，比如，如果选择安捷伦帮你存储，它合成DNA是免费的，但一般存储每兆字节的花费需超过12 000美元，用的还是安捷伦价值数百万美元的设备。相比之下，我包里16GB的闪存盘的花费是20美元，而且在它里面改写数据的成本是零。然而，我们的U盘却永远做不了DNA存储能做的事：所有书面形式存在的人类文明（大概500亿兆字节的文本）都可以保存在你一只手掌的DNA上。
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可以设想，有一天，大量微小的DNA折纸机器人可以在你的身体里不停地游动，它们可以彼此连接和沟通，它们可能还会强大到能够运行一些人工智能的程序，以此来实时监测和识别你身体内部正在发生什么。
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生物黑客崛起
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在新技术的交融里，“生物黑客”（Biohackers）会扮演重要的角色。2005年，年轻的生物学家罗布·卡尔森（Rob Carlson）离开了伯克利分子科学研究所，继续在家里做他的生物实验，并在自己的车库里创办了生物技术咨询公司Biodesic。
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2008年，杰森·鲍勃和马克·考威尔（Jason Bobe＆Mac Cowell）在东海岸创建了DIYbio组织，这被认为是合成生物学“DIY”（自己动手）运动的开始。2009年，纽约四个年轻的天才［分子生物学家艾伦·乔根森（Ellen Jorgensen），生物工程学家奥利弗·麦德沃鄂迪克（Oliver Medvedik），自由撰稿人丹尼尔·格鲁什金（Daniel Grushkin）和多学科背景的艺术家尼里（Nurit Bar-Shai）］建立了非营利性组织Genspace，用以推动生物黑客的研究。他们第二年设立了一个对公众开放的生物技术实验室。同一样，安吉拉·卡茨玛茨克（Angela Kaczmarczyk）等人创立了波士顿公开科学实验室（BossLab）。
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硅谷创立了生物黑客空间BioCurious作为回应，这也是一个由志愿者经营的非营利性组织。它于2010年由一群年轻的独立生物学家（Eri Gentry、Raymond McCauley、Tito Jankowski、Joseph Jackson、Josh Perfetto和Kristina Hathaway）创立。它标志着全球生物爱好者利用遗传领域公共数据库创建社区的兴起。
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欧洲的生物黑客们在阿姆斯特丹和巴黎的La Paillasse创立了Wetlab。2010年加州大学洛杉矶分校举办了主题为“疯狂的生物学？”的研讨会，会议上，自学成才的生物黑客梅瑞狄斯·帕特森（Meredith Patterson）发表了题为《一个生物朋克的宣言》（A Biopunk Manifesto）的演讲。2010年，罗布·卡尔森出版了《生物是科技》（Biology is Technology）一书，书名也成为合成生物学“DIY”运动的格言。
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2010年，BioCurious的两个创始人——蒂托和乔什（Tito Jankowski＆Josh Perfetto）在旧金山成立了OpenPCR，他们想制造一台可以能把生物科技放到桌面上的机器，基本上就是一台复制DNA的机器。像一台专业设备一样，源自OpenPCR的家用机器可以增殖DNA样本，而OpenPCR大大降低了这些机器的价格，让普通个体也买得起。2010年，奥斯丁·海因茨（Austen Heinz）在旧金山创立了Cambrian Genomics来制造第一台“生物激光打印机”，一种能够快速准确生产DNA的机器。2014年创立于旧金山的Arcturus BioCloud使得它变得更容易：它想成为在云端跟用户沟通的生物公司的虚拟代工厂。
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2003年，麻省理工学院的汤姆·奈特（Tom Knight）教授提出了这样的设想：有一个标准化的“生物砖”（biobricks）目录，可以帮助合成生物学家们快速组装成活的有机体。他想要的模式清楚地再现了个人电脑产业走过的路程：爱好者从杂志广告目录订购套件，然后在他们的车库组装电脑。
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同年，来自麻省理工学院、哈佛大学、加州大学旧金山分校的研究人员成立了MIT标准生物零件注册处（MIT Registry of Standard Biological Parts），后来并入了国际基因工程机器（the International Genetically Engineered Machine.）。无论是“国际基因工程机器”还是“生物砖基金会”（BioBricks Foundation），都是生物学家德鲁·恩迪的创意。到2014年，国际基因工程机器的存储库已包含20 000件标准生物零件（生物砖）。
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“开源”技术正在掀起一场全球合成生物领域的“草根者”革命，2004年始于波士顿的每年一度的“国际基因工程机器大赛”（iGEM）聚集了来自世界各地的年轻生物学者，他们纷纷在创造新的生命形式（大多数是有用的微生物应用），2014年有来自32个国家的2500名选手来比赛。
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由麻省理工学院的学生梅利娜·范（Melina Fan）于2004年创立的非营利组织AddGene，致力于帮助合成生物学家分享他们的发现。例如，它帮助需要用CRISPR技术做实验的实验室运输他们所需的DNA材料。
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由斯蒂芬·弗兰德和埃里克·沙特（Stephen Friend＆Eric Schadt）于2009年在西雅图创立的非营利性组织赛智生物网络（Sage Bionetworks），显然是受到最有名的开源软件数据库GitHub的启发而建立的。该组织的宗旨尤其谈到了“解决复杂科学问题的志愿者们的开放网络”的重要性。
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合成生物学仍需要和计算机辅助设计（CAD）一样的工具，2010年，加州大学伯克利分校的Chris Anderson推出了Clotho，一个开源的“生物CAD”平台，可以帮助研究者设计有机体。2014年，Autodesk推出了Cyborg工程，一个为DNA设计者提供设计工具的基于云端的平台。
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全球生物黑客们的社区正在日益壮大，随着生物研究的价格越来越低，有一天惊人的成就很有可能来自这些独立研究者。
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保持谨慎
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生物科技领域的主要危险是什么
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就我个人而言，比起转基因生物，我更害怕塑料。我吃了转基因番茄没有问题，但是把它存储在塑料容器中就有问题了。21世纪最大的建筑结构不是高层写字楼，而是纽约的垃圾填埋场（很多都是塑料垃圾），不是用来工作或生活的，而是用来存垃圾的！
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