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  • 1 # 鴿子大

    感謝萬綠叢中一瓢蟲提醒,完全的創造生命好像還沒,但DNA的合成可以的

    能!早就能了。有些工程細胞就是被人為改造的!而且早就有公司能做到一件很神奇的事情,你給出任何的atcg四個最基礎的核苷酸的排列順序,他們能給你合成為DNA,但這個DNA能否表達,就看你設計序列的水平了。

  • 2 # 萬綠叢中一瓢蟲

    用化學元素創造一個從來沒有最簡單的生物細胞,人類目前做不到,而且很久以後也做不到,麻雀雖小五臟俱全啊。雖然人類已經能DNA上有所作為,但是那還不是細胞。細胞還要有細胞質,以及裡面要有上萬種反應催化酶 ,線粒體,外面還要包裹能選擇性智慧吸收營養的能力、以及排洩廢物的能力。它的排洩孔徑大了小了都不行,葡萄糖、NaCl很小不能讓它出來,廢物很大怎麼讓它進去?這張膜很薄很脆你怎麼去縫合?小到比針線更小,脆到輕微的顫抖就會破 ,目前還沒有人能做到。最外層還要包裹叫“細胞壁”多糖。這一切做好還不算,要能自我繁殖下一代,才能叫生命。別說從未有的,就算現有的一個模仿也做不到。如果能做到這一點,人工培育出肝臟、腎臟、心臟都不是問題了。

  • 3 # 造就

    “辛西婭”是第一個以計算機為母體的一個生命,它的出現意味著什麼呢?意味著我們可以以計算機為起點,創造一個生命。人類正在顛覆進化論。

    有三個問題困擾了人類幾千年——我是誰,我從哪來,我要去哪裡?

    究竟我們的生命的本質是什麼,我們從怎麼樣的一個形式,演化而來,我們未來可能會變成什麼樣子?

    從上帝決定論到基因決定論

    在文明初期,關於這個問題,西方主要是以上帝創世紀的故事呈現,而東方則是盤古開天闢地,女媧造人的傳說。

    冥冥之中,大家都覺得有一個超越生命之上的存在,在掌控著生命,這好像已經成為一個共識,但是科學的發展使得我們摒棄了這樣陳舊的觀念。

    從孟德爾用三萬多株豌豆發現遺傳的規律,到後來格里菲斯和艾弗裡證明了DNA才是遺傳物質的基礎,再到富蘭克林透過晶體衍射給DNA拍了照片,在這個基礎之上,沃森· 克里克又透過解析DNA,發現它原來是雙螺旋結構……這樣一步一步,我們慢慢對生命的本質有了一個清晰的概念。

    那麼下一步就是研究這些資訊是怎麼樣構成生命的,這樣簡單的四個鹼基,A、T、C、G,它是以怎麼樣的一個形式,使得我們人成為人,動物成為動物?

    在20世紀的最後十年,“人類基因組計劃”使這個問題有了絕對性進展。

    參與“人類基因組計劃”的六個國家,用了13年的時間,花了10億美金,完成了第一個個人的基因組的測定和描繪,這之後,我們才大概知道了原來生命是這個樣子。

    在這之後有成千上萬的基因組得到解析,我們慢慢地知道了我們頭髮的顏色,五官的樣子,我們的高矮胖瘦,為什麼會這麼不同?

    除了人類之外,我們對其它的物種也有了遍地開花的研究,我們越來越瞭解到生命是怎麼樣演化過來的;我們也知道物種之間的相似處和差別是什麼。

    所有的這些秘密都藏在基因和基因組裡面。

    人類和老鼠有80%的基因相似卻樣子如此不同,因為基因一直在變化

    比如說我們和植物只有17%的相似性,我們和小白鼠卻有80%的相似性,我們和猴子、大猩猩的相似性已經超過90%,我們人和人之間這麼不同,但是在我們的基因組上,也只有0.5%的差異。

    基因這個生命密碼,就像是一個啟動生命的程式,但它並不是一成不變的,相反,它一直在變化的。

    大家看到西蘭花、捲心菜、花菜,這幾種我們餐桌上非常常見的食物,它們長相不同,味道不同,但它們卻是甘藍這個2500年以前出現的植物,因為基因隨機突變,長期自然選擇之後演化出來的一些新的生物。

    隨著技術的發展,我們已經可以加速類似甘藍這樣的生命密碼改變的過程,用於造福人類。

    我們逐漸顛覆達爾文之後,有沒有可能開始扮演上帝?

    比如說線粒體缺陷的問題。

    線粒體是細胞裡面的一個細胞器,當這個很小的細胞器產生缺陷之後,會導致非常嚴重的結果,比如說先天性心臟病,失明或者是肝衰竭,並且線粒體缺陷是隨著母親向下遺傳的,這也就意味著如果一個母親是線粒體缺陷疾病的患者,那她的孩子無一例外一定都是患者。

    而人為的干預可以改變這個情況。

    我們把患病母親的DNA透過核移植的方式,轉運到另外一個健康女性的卵子裡面,然後用這個卵子,來做受孕的載體,這樣一來就可以使得她的孩子不再成為線粒體缺陷類疾病的患者。

    他的基因,既他的生命密碼,也由此發生了改變,這個改變逆轉了他一定會得病的命運。

    所以,四十億年前,生命主要是依靠隨機突變和自然選擇的一個方式去生存的,而我們現在正在透過一種並行式的思路,把進化的過程加速,使它成為一種可以是非自然選擇、定向變異的過程。

    在某種程度上,我們已經在逐漸地顛覆達爾文的進化論。

    緊接著下一個問題是,我們有沒有可能扮演上帝,創造生命?

    這裡的人造生命不是指AI,不是指Alpha Go,而是指我們在DNA、RNA,以及一系列必需的物質基礎上,創造出來的一個活生生的生命。

    這個問題在2010年的時候就已經有了一個非常肯定的答案。

    第一個人造生命是以計算機為母體

    這是一個叫做支原體的基因組的一個序列,科學家透過計算機以及四種不同化學試劑的配合,可以從無到有地創造一個完整的基因組,然後把基因組轉移到一個受體的細胞裡面,這個生命的密碼得以啟動,使得這個細胞搖身一變,變成另外一個新的物種,我們把這個物種叫做“辛西婭”。

    “辛西婭”是第一個以計算機為母體的一個生命,它的出現意味著什麼呢?意味著我們可以以計算機為起點,創造一個生命。

    大多數的細菌都是原核生物,相比較而言是比較低等的生物,而生命的高階形式是真核生物,比如說我們人就是真核生物。

    能否創造一個人造的真核生物,這是造物的一個新的高度。

    這個微生物叫做釀酒酵母,我們平時用它來做麵包、饅頭,用來釀酒。最近,我們的團隊做了一個酵母2.0版本,這個2.0版本就是世界上第一個真核的人造生物。

    跟“辛西婭”和酵母1.0相比較,它的區別是什麼?

    簡單來說,我們不僅是重現了一個真核生命,我們同時使得它變成了一種工具。

    舉個例子,大家都知道胡蘿蔔素,它主要是從胡蘿蔔裡面提取出來的,這個胡蘿蔔素在你攝取之後,可以轉化成維生素a,它能夠改善你的眼睛和面板的問題,那麼這個酵母2.0作為工具,只要簡單地透過外源基因的匯入,就能生產胡蘿蔔素。

    甚至我們可以控制它的產量。所以這意味著未來我們不需要有胡蘿蔔,就可以獲得大量的胡蘿蔔素。

    再舉另外一個例子,屠呦呦因為成功地從這種叫做黃蒿的植物中提取出青蒿素,獲得了去年的諾貝爾醫學或生理學獎。

    青蒿素是目前用來治療瘧疾的唯一有效的藥物,但是在黃蒿里面提取率非常低,只有1%~5%左右,而如剛才所說,透過酵母外源基因的匯入,就可以使得我們的酵母變成青蒿素的一個細胞工廠,利用這樣的技術,一個簡單的一個生產線,青蒿素年產量即可超過全球需求量的三分之一,這是一個非常可觀的數字。

    未來5年,合成生物成本降到目前的1%?

    在回顧我們創造2.0版本的酵母人造生命的歷程裡面,我們發現它在基因組的解讀上,也是有同樣的趨勢,就是從小到大,從簡單到複雜。

    而能夠使得我們有這樣的發展是因為技術的更新換代。

    從我們測第一個基因組需要13年,到今天我們只要一天的時間就能完成一個個體基因組的測序;同樣,過去合成技術一開始一天只能有百級的產量,到現在每天有萬級的通量,使得成本上有了一個非常大的變化。

    我們把測序與合成的成本做了一個對比,取了一個log值,你可以看到在2003年,兩者的成本還差不多是一致的,但是後來,尤其是過去的五年裡面,測序成本急劇降低使得兩者之間的成本有了百萬級的差距。

    在過去的幾年裡面,我們的團隊一直專注於如何提升技術從而降低成本,現在我們可以非常自信地說,在未來的5~10年,我們可以把這個成本降到現在的百分之一。

    那麼這個技術的突破會帶來什麼呢?

    有可能在不久的將來,它能使得我們這個世界再次進入“寒武紀”時代,有大量的新物種,可以透過數字化的設計而產生。

    合成生物學將解決90億人口在地球生存的問題

    大家可能會問,為什麼我們要做這樣的事情?

    我認為基於幾個需求,這個理由是非常明確的。

    我們現在整個世界的人口是60億,但是在不到40年的時間,這個60億馬上會變成90億。

    我們現在所有的食物、清潔能源以及我們的醫藥,都是圍繞這60億來準備,滿足60億人口就已經非常困難,更不用提90億人口會是怎麼樣的一個挑戰。

    而合成生物學的知識和技術有可能改變這樣的現境的。

    “人造生命”、“新物種”這樣的概念,已經不再是離我們很遠的事情,好像科幻片裡面才有的,它現在就在發生,這一刻就在發生。

    在不久的將來,我們也許可以透過生物合成新物種的方式讓更高效、更清潔的能源,全面取代傳統能源;

    青蒿素的產量不再由種植面積和天氣來決定,可以完全在實驗室透過生物發酵的形式,透過合成生物學的方式,大量地產生,惠及大眾;

    甚至說有器官移植需求的患者,他也不需要再經過漫長的等待,而是透過生物合成,讓人工器官立等可取;

    甚至未來我們的海量的資料,都不需要透過硬碟的方式來儲存,一管DNA就可以代表整個文明史。

    當那一天到來的時候,合成生物學就已經完全的改變了我們的世界。

  • 4 # chemladies

    從化學角度來講,這個問題的答案,就目前的技術而言,應該是否定的。從化學元素開始到一個最簡單的生命體為止,這條路到底有多遠?人類已經可以從最簡單原始的無機物合成出生命所需要的最基本單位有機物,而有機合成技術可以創造出更大更復雜有機物。雖然目前最最前沿的分子機器(分子輪、分子梭、分子馬達……)可以在外界的刺激下完成一些簡單的運動和簡單的運輸任務等,然而離智慧的生命體仍然很遙遠。

    生命體的一個特點就是可以持續的生長髮育和繁衍。說到這裡,大家肯定會想到生物基因技術,好的,就算利用四個鹼基對可以造就出DNA之類的遺傳物質,但生命的孕育是需要環境的,就如同胚胎需要在媽媽提供的羊水環境中不斷吸收各種營養元素才能得以成形。自然界都是如此,地球上生命的誕生也是在海洋中這種具有豐富元素的環境裡實現的。那麼問題的關鍵就成了如何找到一個合適的條件(環境)將這個我們已經能透過簡單的元素合成出的複雜物質體“喚醒”,讓它具有自我意識,可以能夠自我複製,自我修復,自我成長,自我繁衍。現代科技仍在飛速發展,從非生命體到生命體的跳躍,其路雖漫漫,但並不遠矣!

  • 5 # 使用者6269405852

    你的意思是直接用元素物質做一個完整的活的細胞?困難,人類現在只能玩玩轉基因這種低階技術。前幾年還在學校,熱愛知識的時候聽說美國造了一個特別特別特別簡單的細胞,細胞膜,線粒體都沒有,一看是個廢品我就沒關注了。看其他人知道的吧

  • 6 # 智障科主治醫師

    既然是完整的細胞,那麼目前還沒有技術達到這個層次。暫時來說,細胞內的很多物質都已經可以人工合成,但是讓他們完整的組合成為一個整體還很難,而且還有一些細胞內的組成目前還沒有辦法合成。

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