人工合成生命的时代要来了?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 21:06:18
报告人:李国红(中国科学院生物物理研究所)

  整理:科学大院(ID:kexuedayuan)

  在我们生存的自然界里,除了单细胞生物、少数低等生物,绝大多数的生物从小到大都遵循着一个相同的规律——由一个受精卵发育形成。

  就像是父母的精卵结合,产生了受精卵,受精卵开始快速的生长分裂,经历四细胞期、八细胞期后形成桑椹胚,直到胚胎干细胞有了明显的分化进而发育成囊胚,原肠胚,最后发育成一个各器官组织完全的胎儿。等到胎儿出生长大性成熟之后,成熟的个体雌雄交配,又会产生新的受精卵,生命就这样在周而复始的循环中得到延续。






 而至于人类到底是怎么来的,在几千年前之间有很多种说法,大致分为四类,神创论、天外科学创造论、自然发生论、生物进化论。

  其中达尔文在1859年提出的进化论(地球物种并非一成不变,而是随着自然条件的变化从简单到复杂、从低等到高等不断进化而来)是目前科学界公认的物种起源的学说。

  但是为什么同一个物种又可以存在很长的时间甚至多达几亿年,是什么能够让我们如此像我们的父辈先祖呢?报告人:李国红(中国科学院生物物理研究所)

  整理:科学大院(ID:kexuedayuan)

  在我们生存的自然界里,除了单细胞生物、少数低等生物,绝大多数的生物从小到大都遵循着一个相同的规律——由一个受精卵发育形成。

  就像是父母的精卵结合,产生了受精卵,受精卵开始快速的生长分裂,经历四细胞期、八细胞期后形成桑椹胚,直到胚胎干细胞有了明显的分化进而发育成囊胚,原肠胚,最后发育成一个各器官组织完全的胎儿。等到胎儿出生长大性成熟之后,成熟的个体雌雄交配,又会产生新的受精卵,生命就这样在周而复始的循环中得到延续。


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2016-8-22 02:03 上传





 而至于人类到底是怎么来的,在几千年前之间有很多种说法,大致分为四类,神创论、天外科学创造论、自然发生论、生物进化论。

  其中达尔文在1859年提出的进化论(地球物种并非一成不变,而是随着自然条件的变化从简单到复杂、从低等到高等不断进化而来)是目前科学界公认的物种起源的学说。

  但是为什么同一个物种又可以存在很长的时间甚至多达几亿年,是什么能够让我们如此像我们的父辈先祖呢?
2016-8-22 02:04 上传


摩尔根(1866-1945)与果蝇


偶然的机会,他得到一只白眼雄性突变果蝇,与红眼雌性果蝇交配后,子一代都是红眼果蝇,按照孟德尔的学说,红眼基因相对白眼基因是显性,他用第一代杂交果蝇互相交配,产生第二代杂交果蝇。其中有3470个红眼的,782个白眼的,基本符合3:1的比例。

  按照孟德尔的自由组合规律,那些长着白眼的果蝇,它们的性别应当是有雄性的,也有雌性的。但是,这些白眼果蝇居然全部是雄性,没有一只是雌性的。也就是说,突变出来的白眼基因伴随着性别遗传。

  果蝇的4对染色体中,有一对是决定性别的。其中雌性果蝇中的两条性染色体完全一样,记为XX染色体;雄性果蝇中的性染色体一大一小,记为XY染色体。摩尔根判断,白眼基因位于X染色体上,也就证明了基因是在染色体上的。
2016-8-22 02:07 上传


1952年赫尔希和蔡丝用放射性同位素35S标记蛋白质,32P标记DNA。
2016-8-22 02:09 上传



由DNA转录出的RNA上具有翻译成蛋白质氨基酸链的密码。

  遗传密码子是三联体密码:一个密码子由信使核糖核酸(mRNA)上相邻的三个碱基组成。密码子具有通用性:不同的生物密码子基本相同,共用一套密码子。

  当知道DNA上的信息能够编码出蛋白质,行使生命的功能,美国病毒学家杜尔贝科提出了人类基因组计划,测定人类的全部基因序列就可以知道许多疾病的发病机理,对于人类自身的了解也能更进一步。
治疗疾病的福音?

  也正是因为发现了能够剪切和连接DNA双螺旋结构的限制性内切酶及DNA连接酶,基因工程技术出现了。

  基因工程能够让科学家自由的编辑基因,表达基因,在生物体上实现基因的重组,从而也就出现了许许多多性状改良的转基因动植物,改变了我们的生活。

  并且我们还可以在基因水平上控制某些疾病基因的表达,从而治愈疾病。


纠正的途径既可以是原位修复有缺陷的基因,也可以是用有功能的正常基因转入细胞基因组的某一部位,以替代缺陷基因来发挥作用,它是将人的正常基因或有治疗作用的基因,通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用,从而达到治疗疾病目的的生物医学高技术。

  由于基因是携带生物遗传信息的基本功能单位,是位于染色体上的一段特定序列,想要将外源的基因导入生物细胞内必须借助一定的技术方法或载体,基因转移的方法也就分为生物学方法、物理方法和化学方法。

  与常规治疗方法不同:一般意义上疾病的治疗针对的是因基因异常而导致的各种症状,而基因治疗针对的是疾病的根源——异常的基因本身。基因治疗主要是治疗那些对人类健康威胁严重的疾病,包括:遗传病(如血友病、囊性纤维病、家庭性高胆固醇血症等)、恶性肿瘤、心血管疾病、感染性疾病(如艾滋病、类风湿等)。


基因治疗有两种形式:

  1.生殖细胞基因治疗:理想的方法是生殖细胞基因治疗(germ cell gene therapy),即将正常基因转移到患者的生殖细胞(精细胞、卵细胞中早期胚胎)使其发育成正常个体。实际上,这种靶细胞的遗传修饰至今尚无实质性进展。基因的这种转移一般只能用显微注射,而且效率不高,并且只适用排卵周期短而次数多的动物,这难适用于人类。而在人类实行基因转移到生殖细胞,并世代遗传,又涉及伦理学问题。因此,就人类而言,多不考虑生殖细胞的基因治疗途径。

  2.体细胞基因治疗:体细胞基因治疗(somatic cell gene therapy)是指将正常基因转移到体细胞,使之表达基因产物,以达到治疗目的。这种方法的理想措施是将外源正常基因导入靶体细胞内染色体特定基因座位,用健康的基因确切地替换异常的基因,使其发挥治疗作用,同时还须减少随机插入引起新的基因突变的可能性。目前对特定座位基因转移,还有很大困难,所以体细胞基因治疗采用将基因转移到基因组上非特定座位,即随机整合,只要该基因能有效地表达出其产物,便可达到治疗的目的。这不是修复基因结构异常而是补偿异常基因的功能缺陷,这种策略易于获得成功。基因治疗中作为受体细胞的体细胞,多采取离体的体细胞,先在体外接受导入的外源基因,在有效表达后,再输回到体内,这也就是间接基因治疗法。
2016-8-22 02:11 上传


显微镜下的人体胚胎干细胞。(来源:人民日报)
2016-8-22 02:12 上传


此外干细胞无限增殖的特性也使它在应用过程中有成瘤的风险。



自2006年,日本的科学家Takahasi 和Yamanaka 使用转基因技术将人和小鼠的皮肤细胞转变成多能性的干细胞(iPSCs),因而除正常发育、分化获得某种特定细胞外,我们还可以用个体自身的体细胞,诱导为多能性干细胞再分化得到特定细胞。

  由于iPSCs的诱人的应用前景,很快在2012年这两位科学家就获得了诺贝尔奖。干细胞的定向分化已经是科研领域的一大热点,如今在实验室中已经有许多种类的细胞在体外被分化出来,比如神经细胞,胰岛素细胞,心肌细胞等。

  人工合成生命的实现?

  科学家的脚步不会只停留在对于生命的改造,科学家们也在思考是否可以利用非生命的物质创造出生命。

  2010年美国科学家向世界宣布的、首例人工合成生命——完全由人造基因控制的单细胞细菌诞生。它向人工合成生命形式迈出了关键一步。同时美国也开始了人工合成染色体计划,继而是人工合成细胞计划,人工合成生命体。



这是人工创造生命的一个大胆的情景。如今随着生命技术的发展我们可以解决许多问题,但是同样在未来可能会带来许多的灾难。比如人类基因组计划引发伦理、法律和社会问题;克隆人和人兽杂交克隆造成伦理观念的冲击;人造生命可能造成危险的物种及致命病毒的大流行等。
培植空白人体 ,把将死之人的思想,复制到空白人体中,将死之人复活。
差得远吧,知道基因的组成,但为何如此,遗传的信息在哪里知道吗?
云淡风轻无花果 发表于 2016-8-22 12:56
培植空白人体 ,把将死之人的思想,复制到空白人体中,将死之人复活。
怎么注入呢?如果能实现那么贫富分化更严重了,世界上满是不死人。

不过,如果人的灵魂本身只是到这个世界来玩一场游戏,灵魂回归后还能到其他地方玩其他更好玩的游戏呢?这样赖着不死反而好蠢。
云淡风轻无花果 发表于 2016-8-22 12:56
培植空白人体 ,把将死之人的思想,复制到空白人体中,将死之人复活。
是的是的  灵魂思想寄生派
larry0211 发表于 2016-8-22 22:26
怎么注入呢?如果能实现那么贫富分化更严重了,世界上满是不死人。

不过,如果人的灵魂本身只是到这个 ...
依靠人工智能发展和微电子进步

理论上所有的记忆都是电子信息
bjnr 发表于 2016-8-25 00:17
依靠人工智能发展和微电子进步

理论上所有的记忆都是电子信息
这点我不同意,我认为如果真的是这样的话,那人类是被彻底淘汰了,根本是灭绝的。
然而我认为,意识应该是无法这样储存的,它只存在异度空间中,并没有储存在脑里,没有了人脑即使有相同的刺激也无法还原出你的记忆。
意识到底是什么?有没有灵魂?这两个问题现在都迷糊着。。。
2016-8-25 12:54 上传



真的需要如图这样证明自己吗?
larry0211 发表于 2016-8-25 01:20
这点我不同意,我认为如果真的是这样的话,那人类是被彻底淘汰了,根本是灭绝的。
然而我认为,意识应该 ...
像黑客帝国那样当然不行

但是改造版的黑客帝国可以

设想一下:平时大伙还是生活在虚拟世界里,但不同的是,这次没有人体电池,电脑被我们控制堂堂正正的使用其他能源,需要的时候 就把意识下载到一个肉体  到现实世界工作或者玩乐

整个基地在全宇宙有若干备份(实时更新),有大量的机械战士和克隆士兵保卫
对他们实行的是虫族的意识灌输和独立的智力开关,既可以绝对控制 又可以防止主脑死后全体溃败
月升沧海 发表于 2016-8-25 12:55
造物主情节害死人啊!

其实大家现在就是寄生的,稀里糊涂地粘在这身体和世界中,不清楚倒底是怎么回事就 ...
这未尝没有可能
月升沧海 发表于 2016-8-25 12:55
造物主情节害死人啊!

其实大家现在就是寄生的,稀里糊涂地粘在这身体和世界中,不清楚倒底是怎么回事就 ...
这未尝没有可能
月升沧海 发表于 2016-8-25 12:55
造物主情节害死人啊!

其实大家现在就是寄生的,稀里糊涂地粘在这身体和世界中,不清楚倒底是怎么回事就 ...
但为何每个精神寄生体还要不断重复从混沌无知到艰苦探索的反复之路  太浪费时间了
月升沧海 发表于 2016-8-25 12:55
造物主情节害死人啊!

其实大家现在就是寄生的,稀里糊涂地粘在这身体和世界中,不清楚倒底是怎么回事就 ...
但为何每个精神寄生体还要不断重复从混沌无知到艰苦探索的反复之路  太浪费时间了

另外图片里的是机械进化派
月升沧海 发表于 2016-8-25 12:55
造物主情节害死人啊!

其实大家现在就是寄生的,稀里糊涂地粘在这身体和世界中,不清楚倒底是怎么回事就 ...
但为何每个精神寄生体还要不断重复从混沌无知到艰苦探索的反复之路  太浪费时间了

另外图片里的是机械进化派
月升沧海 发表于 2016-8-25 12:55
造物主情节害死人啊!

其实大家现在就是寄生的,稀里糊涂地粘在这身体和世界中,不清楚倒底是怎么回事就 ...
@bjnr

不排除这种可能。我们的灵魂可能就是寄生的。

至于你一定要说原因嘛,我想只能是猜了。我是这么想的。

我们说受想行识,外界通过色声香味触法,来到内界喜怒哀乐思。实际上我们感受的是一种情绪。人活一辈子,看到的、听到的,都是不一样,但感受到内在的情绪都是一样的。男人女人喜欢的东西,看的书都是不一样的,但终究转换成一样的感情符号。所以也许人到这个世界上来就是来体验这些感情符号的。因为意识世界本身是没有能量的,需要靠这些感情能量来维持。

而灵魂也许就是上帝的一部分,在物质世界得到能量以后就回到上帝那里去工作。每个灵魂的体验是不同的,那么回去以后的工作岗位也是不同的。高智商的就进入了上帝的大脑工作,而低智商的就在肠道工作。我们的灵魂就是上帝的细胞。

这样的表达不知道妥当不妥当,文字很可能误导我的本意。

反正,如果我们的灵魂真的存在,而且就是来实践的,那么长生不老就没啥必要。毕业了就走呗。灵魂总是需要长大的。
larry0211 发表于 2016-8-25 17:56
@bjnr

不排除这种可能。我们的灵魂可能就是寄生的。
怎么说呢  以前我常想太极图就是世界的真相  大的宇宙不过就是小的微粒,小的微粒就是大的宇宙,彼此循环无穷无尽


那这样看 不是寄生 而是互生

不过为啥一定要寄生的灵魂一定去体验呢?还要从小到大?  微观世界虽然是唯心的  但是也得有原理才对
bjnr 发表于 2016-8-25 20:00
怎么说呢  以前我常想太极图就是世界的真相  大的宇宙不过就是小的微粒,小的微粒就是大的宇宙,彼此循环 ...
我说的肯定不是真的,说错的。因为象水母这样的动物是无法想象人类到底想干嘛的。比如在南海填海造岛造飞机场的根本原因是石油???它们无法理解。我们去理解上帝是不可能的。

我自我安慰时是这样想的。

我们的宇宙常数是被设计出来的,这个设计并不一定是最完美的。我们的宇宙也是要消亡的,新的宇宙将需要怎样的参数那是需要我们这些生命去检验去体验的。这样才能让整个的设计更完美。

另外,意识世界需要能量的,这个能量不是只有一种的,比如我们这个世界有四种力,有动量,角动量,色,味,自旋等等很多参数组成,意识世界也许也有很多能量组成,喜怒哀乐都是能量。所以意识世界需要我们的婆娑世界。

关于八卦,一定是非常玄妙的,我想大概就是说明宇宙的奥妙的。不过我觉得最准确的八卦应该是破缺不对称的。也就是说黑色和白色也许总面积相等,但形状不同。这个世界如果完全对称没有破缺,那就不存在了。
创造论  目前我也接近这个观点 或者说 黑客帝国模式
楼主来点高温超导技术和纳米技术的最新进展吧。
达贡霸王 发表于 2016-8-25 22:40
楼主来点高温超导技术和纳米技术的最新进展吧。
没啥革新性变化
没啥革新性变化
怪不得一直没有大新闻。