1701074647
结语:人类的延伸
1701074648
1701074649
归根结底,人类(以及大多数动物)发展的故事就是如何与工具共存的故事。我们这个时代最有影响力的科学家之一理查德·道金斯(Richard Dawkins)1982年写了一本名为《延伸的表现型》(英名书名为The Extended Phenotype:The Long Keach of the aene,中文版暂无)的书,他认为,我们的身体并不是只到皮肤就结束了,而是超过皮肤,延伸到所有我们赖以生存的工具。而且一切生物都是如此,海狸建坝、蜘蛛结网、蜜蜂筑巢等,每一种生物为了生存,都会将它的身体“扩展”到环境中。蜘蛛没有网无法生存,蜜蜂没有巢难以生存……
1701074650
1701074651
人类在制造种类繁多的工具上的能力独一无二,也就是说,我们延伸自己身体的方式是无限的。我认为,自然和人工的联姻,即生物和工具的结合是必然的。我们的基因决定了我们一定会“延伸我们的表现型”。
1701074652
1701074653
今天,我们延伸自我最让人印象深刻的方式就是发展出能够改变生命本身的技术。因此,未来将是有机世界和合成世界的联姻,正如未来一定是人类和机器人的联姻。
1701074654
1701074655
1701074656
1701074657
1701074658
人类2.0:在硅谷探索科技未来 硅谷声音
1701074659
1701074660
德鲁·安迪:工业化生物学是一种倒退
1701074661
1701074662
斯坦福大学生物学家德鲁·安迪是合成生物学领域举足轻重的科学家。他先后在麻省理工学院和斯坦福大学帮助开拓最新的工程学专业,生物工程。安迪是生物砖块基金会主席,该组织致力于研发DNA工具,希望以简单、低廉的方式创造人造生命形态。他的理想就是使生物细胞最终达到类似于如今的电脑电路编程的状态。商业领域,安迪曾是合成生物学Codon设备公司的创始人之一,如今是DNA制造公司Gen9的联合创始人。2011年,安迪被《华尔街日报》评为有可能成为“下一个乔布斯”的科技人物。
1701074663
1701074664
能够采访到安迪简直是奇迹,我们竟然在斯坦福大学一个教室里撞见了刚刚结束课程的他!他当即答应并约定了第二天的采访,约一个小时的时间里,安迪简直就像是口头拿出了一份“合成生物学发展报告”,系统梳理了这个领域的进步与危险、机遇与未来。他对目前出现的工业化生物学趋势颇为担忧,认为这是一种不能利用生物学天然特性的倒退做法。
1701074665
1701074666
安迪呼吁所有人关注生物学的声音振聋发聩,“你对拥有一个我们想要的世界的策略是什么?我们又如何实现它?生物技术在通向我们梦想世界的道路上又扮演着什么角色?如果你仅仅是被动地等着某人展示‘下一件大事’,然后你给出一个反应,你会永远都只是在‘反应着’而已”。
1701074667
1701074668
合成生物学进步惊人
1701074669
1701074670
在美国,生物技术领域的现代化至少可追溯到2000~2003年,已经有十多年历史。在讨论它今天如何时,我们不妨先回看下2003年时写的东西。当时,我们为美国政府做了一项被称为“合成生物学”的报告,主要提出了三件事。第一,将DNA合成中的设计和制造分离。如同让建筑设计师与承包商分工。第二,制定这个领域的标准。这件事可以让人们的分工协作变为可能,让人们在一起做出真正不可思议的事情。这就好像一幢摩天高楼是很多人分工合作建成的,合作的前提是有统一的技术标准一样。第三,用抽象方式管理生物学的复杂性。生物学是非常复杂的,一个细胞有成千上万的分子,非常不可思议。如何管理这种复杂性呢,不是消除它,而是用发展框架来管理它,这就是计算机科学中的抽象。就好像我给家人发短信,不会也不能发一连串0和1一样,那么多复杂的文字计算机怎么处理?它通过一套严密的编程,将所有文本用抽象方式编译成0和1来处理和控制。总之,分离合成DNA的设计和制造、制定标准实现协作和用抽象来管理复杂性被我们认为是2003年写得最好的几个观点。
1701074671
1701074672
现在是2016年了,我们在这些方面取得了惊人的进步!拿DNA合成来说,2003年当我刚开始在麻省理工学院教学时,制造DNA的价格是一个碱基4美元,2015年则是一个碱基4美分,由于设计和制造的分离,制造DNA的价格一直在不断下降,以后还会继续下降。制定标准和抽象化上也取得了进步,2013年,我们首次开始就设计的每个DNA都能成功发表论文了!虽然这种情况还是有限的几个例子,但数年前,要确保设计的DNA能成功要进行几百次的尝试。2016年,我们还看到这个领域很多其他进步,比如电子设计自动化的出现,人们制造出完整的一套自动化平台来制作基因样本,类似于20世纪70年代电子产品的发展情形。再比如,2016年4月,一个最小的细菌的基因组的被人工合成了,注意,整个有机组织的基因组都被合成了,不仅是一个基因,而是整个基因组。还有,就在斯坦福的这幢楼里,人们实现了构造30个酶长度的生物合成通路,不只是几个酶,而是30种不同的酶。他们可以在酵母菌中制作出罂粟中包含的物质,即你不用种罂粟花,你只需要培育出一种微生物来制作和罂粟花中一样的化学物质即可(该研究可用来取代原来从罂粟中提取止痛药的方法,人工快速合成止痛药),非常不可思议。
1701074673
1701074674
因此,就合成生物学来说,在工程和技术的层面,这个领域的核心概念已经被证实是可行的,而且还在不断被完善,原本看似不可能的事情现在都成为可能的了。我认为,我们整体还处于“开始阶段”的末期,这个时期的生物学在经济和实用价值上前所未有的重要。
1701074675
1701074676
合成生物学能够取得这些快速的进步,一个重要的原因是这样一种文化的发展:人们承认要解决的问题实在太多了,但我们不可能一蹴而就,现在就解决所有的问题,因为我们现有的工具还不够好,我们要先推进和支持工具的改良。这种逻辑的意义在于,一个好的工程师可以自己解决问题,但一个伟大的工程师可以让很多其他人更容易解决问题。这也是合成生物学的独特之处所在,这个领域的人们用一次又一次的努力使生物学解决问题变得更容易。
1701074677
1701074678
生物计算机能做什么
1701074679
1701074680
拿我制造的生物计算机来说,它已经可以运行了。在我看来,生物计算机接下来已经不再是一个学术性的事业了。今天,使用基因编码逻辑进行计算的全球市场约为一年0美元,但是,到2030年,就应该是一年几十亿美元了。毕竟,基因编码的存储技术已经成熟且可以商业化了。
1701074681
1701074682
很多人错误地以为,我在发明一台跟芯片计算机竞争的生物计算机。不是这样的,生物计算机比芯片计算机慢多了,除了它能够在活细胞内工作外,它几乎没多大用处,并不会取代你现在的笔记本电脑。
1701074683
1701074684
生物计算机的价值是,你能把一台计算机放在一个你从来没想过可以放计算机的地方,它可以在一个全新的空间进行计算。
1701074685
1701074686
比如,如果我想知道自己喝的水是否有金属污染,我可以将一个基因编码的传感器放进水里,如果水里有铅、砷超标,传感器就会呈现出一种特定的颜色,我就马上知道这里的水不能安全饮用了。食品制造业也是如此,我们也能发明一种生物设备来进行随时随地的检测。现在诊断环境用的是昂贵的电子设备,你不能到处都带着这些设备,你却可以随时利用一点生物学来诊断,可以像使用哨兵一样使用生物传感器、生物计算机,及时了解环境状况并制定如何补救的策略。再比如,如果我想知道自己的肠道情况如何,免疫系统又是如何作用于肠道,我可以编程一种微生物,让它进入我的肠道来监测血糖水平、免疫分子等,然后,这些微生物可以呈现出不同的颜色,以此告诉我身体状况如何。
1701074687
1701074688
再想一下,生物计算机能把计算机放在原本没有可能放电子计算机的地方,这又是合成生物学将不可能变成可能的一个案例。如今,生物计算机的核心部件已在各个大学里被研发出来,现在是时候将产品(应用)带入市场了!传统的电脑巨头像Apple和IBM也许并不是合适的人选,它们忙于做自己正在做的事情。大家都在等待一个新的创业者,等待它找到一个“奇迹般的应用”来开拓一个全新的生物计算市场。
1701074689
1701074690
生物技术的伦理之辩
1701074691
1701074692
现在社会上不少人对生物技术,尤其是转基因食品、转基因蚊子等抱有莫名的恐惧和排斥,对其他不少技术也抱有类似的态度。但你不能简单地问我“你害怕锤子吗?你觉得人们用锤子做的事情是好还是坏?”,答案是,“不一定”。比如,如果你用一把锤子给我的猫做了个玩具塔,它玩得很开心,这个时候我就是喜欢锤子的;但如果你拿一把锤子威胁我,不交出猫塔就要打破我的头,那这个时候我肯定是不喜欢锤子的,甚至觉得锤子是邪恶的。但事实是,邪恶的是你,不是锤子。
1701074693
1701074694
当然,讨论到具体应用的话似乎更复杂一些,生物技术在是否使用转基因蚊子抗击博卡病毒时被讨论过,在夏威夷保护鸟类的背景下也被讨论过,这些情况下它们是好是坏?答案也是不一定,而且我们确实还不知道。以夏威夷的鸟类来说,因为携带有鸟类疟疾的蚊子被引入夏威夷,当地一半的鸟类都已灭绝,此时,我们有哪些选择?我们可以使用杀虫剂,可以到森林里去摧毁所有的蚊子繁殖地,可以什么都不做,也可以选择用基因工程让蚊子们自我毁灭,并带来一些我们暂时还不知道的问题。但是,这里的前几个选项我们都尝试过了,它们都会带来其他问题,哪怕是什么都不做。要注意的是,无论我们做出哪种选择都是有争议性的。
1701074695
1701074696
所以,技术的好或坏是一个很大的话题,它需要被非常小心地对待。绝望有时候会激发人们去行动,因为人们能从实践中学习;有时候这也很可怕,因为人们行动的时候还没有想清楚自己到底在做什么,它会带来一些意想不到的后果。
[
上一页 ]
[ :1.701074647e+09 ]
[
下一页 ]