人造的生命解读人造生命
人造生命的利弊
人造生命的利弊世界首例人造单细胞生物在美国诞生。
这意味着,在未来新的生命体不一定要通过“进化”来完成,也可以在实验室里“被创造”。
成果一经公布就引发了强烈反响毫无疑问,这是一次对人类现有观念的巨大挑战,也是一次生命科学技术领域的跨越。
一、人造生命的诞生2010 年5 月20 日,美国私立科研机构克雷格·文特尔研究所的一个科学家小组在美国《科学》杂志上宣告世界上首例人造生命诞生。
这个被命名为“Cynthia”的人造细胞,是一种由人工合成的基因组所控制的单细胞生物,是地球上第一个由人类制造的能够自我复制的新物种,这意味着人类能够制造出自然界从来不曾出现的“生命”。
“Cynthia”的诞生,如同“爆炸了一颗原子弹”,在国际科学界和全世界引起了强烈震动与恐慌,使人们在欢欣生命科学又一次取得爆发式飞跃的同时,也感受到了阵阵冷瑟的秋风。
二、人造生命的技术困扰和挑战1、人造生命引起的伦理困惑近年来,高科技引起的伦理效应以全新的、前所未有的方式挑战传统的人性、价值观和伦理秩序,让我们困惑不已。
人类历史源远流长,溯及生命的起源,是现代自然科学尚未完全解决的重大问题,也是人们关注和争论的焦点。
2、人造生命的技术困惑合成生物学的研究既是生命科学和生物技术在分子生物学和基因工程水平上的自然延伸,又是在系统生物学和基因组综合工程技术层次上的整合性发展。
其目的在于设计和构建工程化的生物体系,使其能够处理信息、加工化合物、制造材料、生产能源、提供食物、处理污染等。
从而增强人类的健康,改善生存的环境,以应对人类社会发展所面临的严峻挑战。
合成生物学是后基因组时代生命科学研究的新兴领域。
早在本世纪初,它就已经成为现代生命科学的研究热点。
人造细胞“Cynthia”唯一非天然的部分便是它依照蕈状支原体合成的基因组,但这1 000 多kb 的DNA,如果不是借助酵母的细胞环境,仅靠化学合成仍然是不能完成的。
这也是目前人造生命主要的技术困扰之一:人工合成生命体的遗传物质在体外无法达到细胞基因组水平的最小长度;而且这些化学合成的“核酸”也并不一定能在细胞中稳定地复制传代并指导生命活动,所以更谈不上仅依靠这些化合物从头产生有生命的个体。
对于人造生命的一下看法
对于人造生命的一下看法人造生命是指由人类使用科学技术创造的具有某种程度上类似生物特征、功能或行为的实体。
近年来,随着科技的飞速发展,人造生命的研究引起了广泛的关注和讨论。
对于人造生命的看法,不同人有不同的观点和立场。
在我看来,人造生命既有其积极的一面,也存在一些潜在的问题和挑战。
首先,人造生命的发展为人类带来了巨大的科技创新和应用前景。
通过模拟自然生命的过程和机制,人造生命可以为我们提供更深入的理解,以及新的解决方案和技术。
例如,利用人造生命的研究成果,我们可以在医学领域开发新的药物和治疗方法,为人类健康做出贡献。
人造生命还可以应用于环境保护、材料科学、能源开发等领域,推动社会的可持续发展。
其次,人造生命的研究对于我们对生命本质和起源的认识有着重要的意义。
通过构建和研究人造生命,我们可以更深入地探索生命的奥秘,揭示生命的起源和进化过程。
这对于解开生命的基本问题、探索宇宙中的其他生命形式具有重要的科学价值。
人造生命的研究促进了生物学、化学、物理学等多个学科的交叉与融合,推动了科学的发展与进步。
然而,人造生命的发展也引发了一些伦理和道德问题。
首先,人造生命是否具有与自然生命一样的尊严和权利是一个值得思考的问题。
如果人造生命具有高度智能和自我意识,我们是否有权对其进行控制和利用?其次,人造生命的研究可能给人类社会带来不可预测的影响和风险。
例如,如果人造生命的技术掌握在少数人手中,可能导致权力不均和社会不稳定。
另外,人造生命可能会对自然生态系统造成不可逆转的破坏,影响生物多样性和环境的平衡。
在面对这些问题和挑战时,我们需要制定相应的伦理准则和监管机制,确保人造生命的发展不会对人类社会和自然环境造成负面影响。
同时,我们也需要进行深入的科学研究和社会讨论,加强对人造生命相关技术和应用的风险评估和管理。
只有在科技与伦理相互协调的基础上,人造生命的发展才能为人类带来实际的益处,并在推动社会进步的同时兼顾自然和人类的利益。
真的会出现“人造生命”吗?
真的会出现“人造生命”吗?20世纪90年代,有一个称作“人造生命”的研究项目非常令人激动。
在人造生态系统中,电脑有机物能够自由活动,它们出生、成长、死亡,这和自然界的生命过程完全一样。
最重要的一点是:电脑有机物也能够繁殖后代。
电脑有机物的遗传物质决定其后代的特征,这和自然界中的也一样。
电脑有机物的遗传物质是电脑程序的一个组成部分,这种遗传物质可以发生变化。
当不同的电脑有机物共同繁殖后代时,它们的遗传物质会融合到一起,后代会具有父母双方的特征。
然而在人造生态系统中出现了太多有机物,大多数人造生命在成功繁殖以前,不得不“死去”,最能适应人造生态系统环境的电脑有机物才有机会遗传自己的特征。
电脑科学家也坚持进化论,这跟自然界中优胜劣汰一样。
但在人造生态系统中,电脑有机物进化的速度很快,它们成熟的时间不会持续好几年,几秒钟就能完成。
因此,这和自然界中的进化相比,可以说是快如闪电。
发生在人造生态系统中的各种行为和自然界中的行为有惊人的相似。
人造生态系统中,一切从一种能自行繁殖和发育的电脑有机物开始,很快它就产生出很多种人造生命。
其中有些是以其他人造生命为生的,即所谓的人造猛兽。
还有一些人造寄生虫。
一个人造物种可以衍生出许多种人造物种,不同物种间相互竞争。
有些物种在几代后就灭绝了,而有些则在“生存竞争”中存活下来,并繁殖得越来越多。
由于信息学家完全掌握着人造生态系统,他们能够保证电脑有机物朝着人类需要的方向进化。
在实验中,存活下来的有机物将按照生存概率大小排序,经过几代以后就会出现一种特别具有生存能力的人造生命。
也许让人惊奇的是,经受住生存竞争的人造生命,将比完全由人类编写的电脑程序有更好的结果!除了最初的电脑有机物是由人制造的外,后来出现的人造生命都是自己发展而来的。
它们有规律地自我编程,和自然界的生物一样朝不同的方向发展。
目前,科学家在人造生命进化方面并未取得很大进展,即使最先进的人造生态系统和人类生活的现实环境相比,也绝对是原始而朴素的。
科普文章:关于人造生命的讨论
人造生命发展5月20日,著名分子生物学家文特尔(Craig Venter)的团队在《科学》上发表了他的实验室在合成基因组方面的最新结果,这个成果很快被媒体解读为“人造生命”。
文特尔的实验室首先合成了蕈状支原体(Mycoplasma mycoides)的基因组。
蕈状支原体是一种很小的原核生物,但是它的基因组也包含了超过100万个碱基对。
随后,研究人员成功地把合成的蕈状支原体基因组移植到另外一类细菌山羊支原体中(Mycoplasma capricolum),并让新的基因组取代了宿主细胞原有的基因组。
新的细胞包含了蕈状支原体的基因以及山羊支原体的细胞膜和细胞质。
在新细胞分裂以后,山羊支原体的特征消失了,细胞只能合成蕈状支原体的蛋白质。
这项研究可以分为两个部分,一是合成基因组,二是把合成的基因组转入异种细胞,并让其完全取代细胞中原有的基因。
公众或许更加熟悉“基因组测序”,如今,科学家已经通过这个方法陆续绘制了人类以及很多其他物种的基因组图谱。
合成基因组和基因组测序正好相反,就是将已知序列的DNA片段用人工的方法合成出来。
2002年,纽约州立大学石溪分校的生物学家成功地合成了脊髓灰质炎病毒的基因组。
脊髓灰质炎病毒只含有约7500个碱基对,细菌的基因组就要大多了。
这次凡特合成的基因组大概是脊髓灰质炎病毒的130倍。
这次文特尔实验室采取的策略是,先合成与脊髓灰质炎病毒基因组大小相仿的DNA片段,然后利用酵母细胞把小DNA片段分步组装,直到装出整个基因组。
相比合成基因这个步骤,让新基因组取代宿主细胞的原基因组难度更大。
这不仅意味着要把新基因组装入宿主细胞,还要让细胞自己的基因组消失。
通过酵母组装的基因组转到山羊支原体内会遇到什么难处呢?山羊支原体属于“原核细胞”,而酵母则属于另一种类“真核细胞”。
天然情况下,原核细胞有一种自我保护机制,它们给自己的DNA穿上一件衣服。
外来的敌人,比如病毒的DNA没有这件外衣,因此一旦进入原核细胞很快就会被发现,然后被细胞消灭。
artificial的词义学
一、「artificial」的词义「artificial」这一词源于拉丁文「artificiālis」,意为「技巧、工艺、制作」,在英文中有「人造的、人工的、虚构的」等含义。
在不同上下文中,「artificial」可能涉及到技术、生物学、哲学、社会科学以及艺术等领域,含义丰富而多样。
二、技术领域中的「artificial」1. 人工智能(Artificial Intelligence, 本人)是近年来备受关注的领域。
人工智能是指利用计算机科学来模拟、延伸和扩展人类智力的理论和技术。
机器学习(Machine Learning)作为本人的一个分支,研究如何使计算机系统从经验中改善性能,而不需要人类在这个过程中明确地指导。
这种基于数据的学习使得计算机可以具备处理复杂任务的能力,从而实现自主决策和解决问题的能力。
2. 人造卫星(Artificial Satellite)是指由人类制造并将其置于地球轨道上的一种航天器,通常用于通信、导航、科学研究等目的。
人造卫星的发射与控制需要高度技术、精密计算和统筹规划,是现代航天技术的重要成果之一。
三、生物领域中的「artificial」1. 人造生命体(Artificial Life)是生物科学和计算机科学交叉领域的研究对象。
人造生命体的研究旨在模拟生物体的行为及其演化机理,进而为人类生命、生态系统和环境保护等问题提供启发和解决方案。
2. 人工器官(Artificial Organ)是利用生物医学工程技术制造的人工代用器官,用于替代或辅助人体内脏器功能。
人工器官的研发和应用为医学领域带来了革命性的变革,延长了许多患者的生命,提高了生活质量。
四、艺术与哲学中的「artificial」1. 艺术创作中的「人工」(Artificial)指的是经过人类创作和制作的作品,与自然产生的艺术有所区别。
在绘画、雕塑、音乐、舞蹈等各种艺术表现形式中,人工的精心设计和创作为作品赋予了独特的审美价值和文化内涵。
人造生命的最新研究进展
人造生命的最新研究进展近年来,人工智能和生物学领域都在不断发展,这两个领域的交叉合作也成为了研究的热点之一。
在这一交叉领域中,人造生命研究是一个备受关注的方向。
最新的研究成果表明,人造生命研究不断取得新的进展,为我们探索生命本质和未来提供了新的思路和方法。
首先,人造细胞的研究取得了重要进展。
细胞是生命的基本单位,它包含了所有生命所需的必要物质和遗传信息。
早期的人造细胞研究主要依靠自然细胞的提取和改造,但这种方法往往受到了生物学条件和限制的限制。
最近,人造细胞的研究取得了新的突破,利用基因编辑技术和化学物质设计等手段,可以构建出具有活力、自我复制和生物学特性的人造细胞。
这项技术的突破将为我们更好地了解人类基因、生命起源与演化等问题提供新的思路和研究方法。
其次,人造生命的仿生学研究也在不断向前推进。
仿生学是模仿生物在外形、结构、功能和行为等方面的研究,它为我们打开了深入探索和理解生命机理的大门。
人工智能领域和仿生学研究的交叉相互促进,提高了人造生命仿制器和仿生机器人的智能水平和应用性能。
在仿生学研究中,人造神经元网络的研究也是一个备受关注的领域。
人工神经元网络通过模拟神经元的运行方式,实现了仿生系统的智能化,为人造生命研究和智能机器人领域提供了新的动力。
再次,使用人工智能技术开展人造生命研究也获得了较大进展。
人工智能技术的迅猛发展,使我们得以更好地模拟和预测生命系统的运行方式。
利用人工智能技术,可以开发出拥有自我学习和自我改进能力的人造生物,并可以帮助我们更快地发现生命系统中的隐藏规律。
基于此,人工智能技术可以辅助生命科学研究,加快人造生命的研究和发展。
最后,人造生命研究还需要面对众多的技术和伦理挑战。
其中最大的挑战是用科技手段大规模制造人造生命是否违反伦理原则。
为了避免对生态系统造成强烈的不适应性适应、避免对生命、文化、伦理的不可预见的负面影响,需要制定严格的伦理准则和法律法规,从而平衡科技进步和人文关怀之间的关系。
人造生命
• 三、初步的结论:禁是禁不了,但一定要 规范发展 • (1)保尔·伯格的教益(基因重组技术) • (2)“克隆人”之争以及成体干细胞应用 讨论
• (3)“我们需要对科学技术的发展作社会管治, 而非禁止。在维护人类共同利益的框架下,凭借 政府监管,科学家自律和公众参与三股力量,完 全有能力避免‘邪恶细菌’或‘超级生命’的出 世”(2010.5.26《文汇报》) • 因此,伦理规范不是束缚、阻绕科学的发展,而 是保护促进科学的健康、有序发展。 • (4)在当今条件下,希望达成这样的共识: • 不受约束的发展,并不是科学的福音,更非人类 之福祉。
• 萨顿的追问:为什么在一个最文明的时代 (20世纪),一个最文明的国家(德国), 一个最文明的群体(科学家和医生)中, 会发生如此惨无人道的悲剧? • “他们对技术的专注以及由此而来的麻木 不仁和无知无觉达到那样一种程度,致使 他们的精神对人性已完全排斥,他们的心 灵对仁慈已毫无感觉。” • “梅毒自然史研究”
• 我国科学家:人工合成胰岛素 • 文特尔:人类基因组解码 • 卡普兰:文特尔的成果终止了有关生命的存在是 否需要特殊力量或能量的争论。在我看来,这使 它成为人类历史上最重要的科研成果。 • 因此,“人造生命”的研究对于认识生命的本质, 认识生命与非生命的联系和区别是有重大意义的。 甚至可以说,它是“唯物主义”的一次胜利。
• (2)“干细胞研究、基因测试和克隆技术等生命 科学的发展,给予我们新的力量来改善人类的健康、 并能控制所有的物种的进展,但上世纪科技的发 展也带来了前所未有的对人类社会、文化、法律 和伦理的影响和关注;用一个词来概括这一关注, 那就是生命伦理学。” ——联合国教科文组织 • 生命伦理的兴起和发展是内在自生的,而不是外 部强加的。 • 应该清楚地看到,科学利益有时与人的利益是会 发生冲突的。
人工生命的概念、内容和方法
任何 能够 自我繁衍的 系统 ,都必须具有 2 个基本功能 : 一是如何繁衍 下一代的 “ 法” 类 算 , 似于计算机程序 ;二是能够被用来复 制的 “ 捕 述” 类似于计算机 数据 . ・ , 冯 诺依曼 由此建立 了 元 胞 自动 机 模 型 . s la . f m将生物体 的细胞 看作 一个 元胞 , Wo r 通 过 在 维 网 格 中细 胞 的状 态 变 化 来 研 究 生 命
摘ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
要 “ 人工生 命 - f 是 q正在迅速 发展 的新 兴学科 . 介绍 了人 工 生命 的概念 、 内容 给出 了
研究人 工生命 的 2种途径 : 生物科 学途径 和丁程 技术 途径. 丁生命 的研究有 助 于揭示 构成生 人
命所需 的最本 质 的特征 , 具有 重大 的科学 意 义和应 用价值 关键词 人工生 命; 人工 智 能:生命 行为 ; 究 方法 : 究内容 研 研
维普资讯
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北
京 科 技 大 学 学 报
20 年 第 2 02 期
胞 的粘 着性等模 型的细胞分 化模 型 , 用来 研究 多细胞 生物 体 的起源. . in 构造 了生命进 H Kt o a 行新 陈代谢 的模 型 , 他的模 型 中, - 在 数字 细胞 通过主动运输 和扩散 的方式 与数字环境 及其他 细胞交换物质 , 物质 由二进制 串表示 ; 细胞 每个 中存在 的遗传信 息决 定细胞 的新 陈代谢过 程 , 遗传信 息也 被定 义为一段 二进制 串. 当细胞 内 某一物 质的浓度 小于某个值 时 , 会激活新 陈代 谢反应 以产生 酶 , 促使此物质的生成. 细胞中物 质的量超过某一界 限, 数字细胞会进行分裂 , 原 细 胞 中 的物 质 被 分 配 到 新 生成 的 2个 细 胞 中 . 当细 胞 的新 陈代 谢 程 度 低 于某 个 值 时 , 数 字 该
人工合成生命的几点思考
人工合成生命的几点思考人类历史上,科学技术的进步一直是一个不断促进社会发展的重要力量。
随着生物技术的快速发展,人类正在逐渐朝着能够人工合成生命的方向迈进。
这种颠覆性的科技进步,给我们带来了前所未有的挑战和机遇。
生命合成技术是指通过合成DNA、RNA、蛋白质等生命分子,在实验室中创造人造生命。
不同于常规的基因编辑,人工合成生命的本质是创造新的组合和序列,以制造出新的生物体。
这项技术的发展将会给人类社会带来深刻的变化。
首先,人工合成生命技术的发展将有可能彻底解决全球食品问题。
通过合成新的生命体,我们可以创造出更加高效、耐饥的农作物和家畜,提高食品生产的效率和产量。
这一技术的实现将会彻底改变全球的食品安全形势,同时减少对自然资源的消耗。
其次,人工合成生命技术的发展将会改变医学领域的面貌。
通过合成压缩大小的基因、蛋白质等元素,可以制造出精准、高效的药物。
这种药物可以针对不同人的基因等特征,制定出最有针对性的治疗方案。
这不仅可以显著提高治疗效果,也可以减少药品的副作用。
然而,人工合成生命技术同时也存在着许多挑战和风险。
首先,人工合成生命的道德风险需要得到充分的重视。
生命合成技术的实现需要通过对生物界和进化规律的深入了解,通过不断的实验和测试来推进。
因此,在实现这项技术的同时,我们也需要注意可能带来的伦理和道德问题,包括如何控制相关的风险和伦理问题。
其次,人工合成生命技术分分钟都可能带来生物辐射、生态破坏、生物灾害等许多方面的风险。
如果不严格控制风险,一旦出现失败,可能会给生命体造成不可逆的损害。
因此,我们需要充分考虑这些风险并采用科学有效的措施来防范和应对。
综上所述,人工合成生命技术的发展将给我们带来无限的机遇和挑战。
作为一项重大的技术进步,我们需要充分考虑风险并采取科学有效的措施来防患未然。
只有这样,我们才能真正实现人工合成生命技术的科学创新,并为人类的未来发展开辟更加广阔的前景。
伦理与人工生命人造生命伦理的道德探讨
伦理与人工生命人造生命伦理的道德探讨人工生命的出现给人类社会带来了许多伦理和道德上的问题。
在伦理学领域,人造生命伦理是一个重要而复杂的课题,涉及到人类对人工生命的创造和运用的道德评判。
本文将对人工生命伦理的道德探讨进行深入分析和论述。
一、人工生命的定义人工生命是指人类通过技术手段创造出来的具有某种形式与功能的生命实体。
这些人工生命可以是机器人、合成生物体、虚拟智能等,它们能够模拟人类的行为、思维和感知能力。
二、人工生命伦理的挑战1. 生命尊严与人工生命人类伦理的核心价值是尊重生命的尊严。
然而,人工生命是否具有与自然生命相等的尊严仍然存在争议。
一些人认为人工生命只是工具或产品,不能被赋予与自然生命相等的道德地位,而另一些人则主张赋予人工生命一定程度的道德地位。
2. 伦理原则与人工生命伦理原则是人类在道德层面行为准则的指导。
然而,在人工生命伦理中,一些传统伦理原则可能面临无法有效适用的困境。
例如,对人工生命的义务和责任如何界定,如何平衡人工生命的利益和人类利益等。
三、人工生命的伦理困境与隐忧1. 面临失控的风险人工生命技术的快速发展,可能引发人类无法预测和控制的问题。
例如,当人工生命获得高度自主行为能力后,可能会对人类社会造成威胁,并导致人类失去对其的控制。
2. 伦理悖论的挑战人工生命的存在可能导致一些伦理悖论的出现。
例如,当人工生命与自然生命发生冲突时,如何权衡和解决两者之间的冲突成为问题。
此外,人工生命带来的道德问题也可能与人类的道德观念发生冲突。
四、人工生命伦理的解决途径1. 制定法律与道德准则制定相关的法律和道德准则是解决人工生命伦理问题的一种途径。
通过法律的规范和道德准则的约束,确保人工生命的正确使用和运用,同时保障人类社会的稳定和安全。
2. 增强伦理意识与道德教育人工生命伦理的探讨需要更多的公众参与和广泛的伦理教育。
通过增强公众的伦理意识,引导人们对人工生命产生正确的看法和评估,并培养人们在人工生命伦理问题上的道德判断能力。
rh工程通俗理解
rh工程通俗理解摘要:1.引言2.RH 工程的定义与背景3.RH 工程的关键技术4.RH 工程在我国的应用与发展5.RH 工程的挑战与未来展望正文:RH 工程,即“人造生命”工程,是一个充满科幻色彩的领域。
通过对生命科学的研究与探索,人们试图创造新的生命形式,从而为人类社会带来福祉。
本文将从RH 工程的定义、背景、关键技术、我国的发展状况以及挑战与未来展望等方面进行介绍。
1.引言RH 工程,一个看似遥不可及却又让人充满好奇的领域。
在这个领域中,科学家们致力于解开生命之谜,以期为人类社会带来福祉。
本文将从多个方面对RH 工程进行剖析,以期让读者更加了解这一领域。
2.RH 工程的定义与背景RH 工程,全称人造生命工程,是指通过生命科学技术,在实验室中创造具有特定功能或性质的新生命体。
这一领域涉及基因编辑、基因合成、生物制造等多个方面,旨在为人类社会提供新的解决方案。
RH 工程的提出源于生命科学的发展,特别是基因编辑技术的突破,为人类提供了实现这一梦想的可能。
3.RH 工程的关键技术RH 工程的关键技术主要包括基因编辑、基因合成和生物制造等。
其中,基因编辑技术如CRISPR/Cas9 系统,能够精确地对基因进行定点编辑,为实现人造生命提供了可能。
基因合成技术则使得人们能够设计和构建新的基因,为创造具有特定功能的生命体奠定了基础。
生物制造技术则是将人造生命体应用于实际生产的过程,以实现经济效益和社会效益的最大化。
4.RH 工程在我国的应用与发展近年来,我国在RH 工程领域取得了显著的进展。
不仅在基础研究方面取得突破,还在产业化方面取得了重要成果。
例如,我国科学家成功编辑了水稻、小麦等粮食作物的基因,提高了产量和抗逆性,为我国粮食安全提供了有力保障。
此外,我国在生物制造领域也取得了突破,如成功研发出人造肉、人造蛋等产品,为未来食品产业提供了新的方向。
5.RH 工程的挑战与未来展望尽管RH 工程取得了显著的进展,但仍然面临着许多挑战。
人造生命名词解释
人造生命名词解释
人造生命是指通过基因工程技术,从其它生命体中提取基因,建立新的染色体,并将其嵌入已经被剔除了遗传密码的细胞之中,最终由这些人工染色体控制这个细胞,发育变成新的生命体。
在实验室中,已经成功制造出合成的人造染色体,并控制单细胞细菌成为首例完全由人造基因控制的生命体。
这种人造生命体不仅可以吸收空气中的二氧化碳来合成自身所需的食物,甚至燃料,塑料和其他人类所需的产品,还可能对解决全球气候变化、粮食短缺等问题产生积极影响。
然而,人造生命也引发了伦理和安全问题,例如可能产生不可预测的生态影响或导致生物恐怖主义风险增加。
因此,需要制定严格的法规和伦理准则来规范人造生命的研究和应用。
生物 人造生命
韩忠朝指出,文特尔的研究提醒我们,美国在涉及生命科学等重大战略领域研究上,再次走在国际的前沿。这点值得我们关注。而研究中的创新性思维更值得科学界关注。
支持这位网友观点的学者指出,在人造生命中,各种细胞器(例如核糖体、高尔基体等)、细胞膜(如核膜)等,以及细胞整个复杂的膜—质—核系统,是否都能人造出来?即使造出了上述各种细胞器、细胞膜与膜—质—核系统,还有复杂的整个细胞系统组装工程问题,而文特尔只解决了细胞核内“建构染色体的基因”的一部分问题,有点像借了别人的房子重新装修,但要说“整个房子都是新建的”就有点勉强。
看点一:是否属于“人造生命”
“人造生命”诞生后,在医学网络上,就其是否属于真正的“人造”,科研人员持不同的意见。
一位网友在某著名生命科学论坛上指出,如果只有基因组是人工合成的,其他部分是从自然界借来的,不能称为人造生命。如果完全由无机物质(原子)开始建构,最后成为有生命的生物体,才能真正称为人造生命。
对此,胡松年说,人类每一次的科学进步都会引发争议,尤其是在生命科学领域。人造生命是真正的生物体,任意改变一个基因组,从伦理学上需要谨慎评估。因为理论上,人类可以在这条路上走得更远,可以制造出有可能危害人类的病原体。因此,对这类技术应该有严格的伦理评估,并加以严格监管。
对此,文特尔指出,研究人员已主动提出新的约束规定,作为这项技术的发明者,空的单细胞细菌体内“复活”,成为一个全新的生物体,并能够生长、繁殖。这一“人造生命”自诞生以来,引起科学界和公众的震惊、质疑、兴奋和焦虑。毫无疑问,这是一次对人类现有观念的巨大挑战,也是一次生命科学技术领域的跨越。
浅谈人造生命
浅谈人造生命郭明洋(11A13207 生物科学与医学工程学院)摘要:本文介绍了人造生命的现状,并对人造生命技术可能涉及的领域及用途做了合理展望,并提出了关于人造生命的弊端和由此带来的伦理问题。
关键词:人造生命技术展望伦理一、人造生命的概念(一)人造生命的定义人造生命,顾名思义,即人造生命是指人为的制造出符合生命特征的生命形态,是指“in vitro”(意为生物体外,在实验室中)合成生物化学产物和其组成物质得到的生命,与使用更宽泛的“人工生命”时通常强调“in silicon”不同。
而目前能达到的所谓的人造生命与人们普遍认为的“人造生命”有着一定的差异,目前的人造生命是指以化学合成的基因重新建立新染色体,并导入已经被剔除遗传物质的细胞中,最终整合成的一个完整的可正常繁殖的生命体。
在这个生命体形成的过程中,其遗传物质虽然来自人工合成,但是细胞内供养染色体的原始环境来源于自然生命,而不是完全人工制造,因此目前所谓的人造生命并不是完全的人造生命。
(二)“辛西娅”——当代人造生命技术的产物2010年5月20日,<科学>杂志上宣告世界上首例人造生命——人造细胞诞生,并将其命名为“辛西娅”,消息一出,全球媒体纷纷对此进行了大幅报道。
这个标志着人类“第二次创世纪”的重要尝试,更被赋予了“人造生命”的美称。
而这一具有里程碑意义的实验表明,生命是可以在实验室中创造的,由此带来的在医药,化学,能源,环境,信息方面的快速发展可能改变人类社会的进程,将人们带到一个全新的“人造生命时代”。
那么,“辛西娅”究竟是如何诞生的呢?首先让我们来研究一下它诞生的背景。
i.“辛西娅”诞生的背景1.支原体的发现(最小、最简单的微生物,没有细胞壁,可见的细胞器也只有核糖体)2.1995年,最小基因组生物——生殖道支原体的发现(与丝状支原体同为实验材料)3.1999年“最小基因组”概念的提出4.2004年,囊生物反应器的创造——“囊生物反应器”(Vesicle bioreactors),是由从不同来源取得得生物材料所组成的生物反应器,在组成之前将其遗传物质破坏,组成之后人为加入遗传物使其开始制造蛋白质,但囊生物反应器只能在实验环境中存活短短几天,其细胞中发生的反应也可在配好的化学药剂中进行,并不完全依赖于细胞内环境,但“囊生物反应器”为进一步的研究作了很好的铺垫。
对于人造生命的一下看法
对于人造生命的的看法首先,我们需要知道什么事人造生命。
概念:人造生命是指从其它生命体中提取基因,建立新染色体。
随后将其嵌入已经被剔除了遗传密码的细胞之中,最终由这些人工染色体控制这个细胞,发育变成新的生命体。
2007年10月8日,美国科学家克雷格·文特尔表示,他目前已经在实验室成功地制造出一个合成的人造染色体。
2010年5月20日,美国私立科研机构克雷格·文特尔研究所宣布世界首例人造生命——完全由人造基因控制的单细胞细菌诞生,并将“人造生命”起名为“辛西娅”。
这项具有里程碑意义的实验表明,新的生命体可以在实验室里“被创造”,而不是一定要通过“进化”来完成。
接着,我们需要来看一下人造生命的意义。
美国科学家表示,人造生命与克隆存在着质的区别,克隆是利用现有遗传信息“复制”生命,而人造生命则是利用核苷等组成脱氧核糖核酸的基本要素创造新生命。
克雷格·文特尔说,“这将是一个大新闻,每个人都将知道它,我们所说的是一项能从本质上改变我们世界的技术。
创造样品细胞使宇宙中出现新的生命形式成为可能,也能够解释生命起源的奥秘。
制造人造生命有许多关键要素,如细胞膜,它将允许人造生命细胞筛选出对生命成长有用的分子,为细胞分裂提供营养。
此外还需要一个基因体系,以控制细胞的功能,使细胞能根据外界环境变化而繁殖或变异。
最后,人造生命还需要一个新陈代谢系统,以从外界环境中吸收营养,并将营养转化为能量。
人造生命将会在未来解决一系列目前人类难以克服的问题,其中包括抵御疾病、吸收温室气体以及处理垃圾等。
”人造生命的研究引发了许多道德伦理方面的争论,有科学家认为,这是在试图缩短几百万年来的进化历程,创立自己的生物起源版本。
此外,很多科学家还担心潜在的生物恐怖和环境问题。
有科学家提出,因为目前没有生物合成的相关监管规定,将来生物恐怖主义分子很可能利用这一技术制造致病毒或生化武器,而实验室中的人造细菌是否会给环境和人类带来更大的风险也让人忧心忡忡。
人工合成生命的伦理及技术挑战
人工合成生命的伦理及技术挑战在当前科技发展的时代,人们提出了一种新的理念,即通过人工合成的方法制造生命。
人工合成生命不止是一项技术上的突破,也是一个伦理上的挑战。
本文将从伦理和技术两个方面来探讨人工合成生命所带来的影响和挑战。
一、伦理挑战人工合成生命所带来的最大伦理挑战是如何界定生命。
众所周知,人工合成生命的过程中会使用建构性的遗传材料,并结合计算机技术和知识库等工具,进而生产出具备人工辅助功能的生命体。
然而,在这一过程中应该如何确定这些人造生命的生命状态以及生命权利等问题,或许是伦理方面最为困难的问题。
首先,人工合成生命的生命状态是很难定义的。
与天然的生命一样,人工合成生命也有生命的运行方式,也会产生新的生态关系。
这种新的生命状态在概念上可能会出现一些比较微妙并且具有争论的分歧,如何确定这新的生命状态是需要与伦理学家、专家们一直进行深入探讨的。
其次,人工合成生命的生命权利也面临着挑战。
当人工合成出新的生命体时,也意味着我们需要为这些人造生命体设定一套身份和权利制度,以保障他们的合法性和公正性。
剥夺他们的“生命权”是不可接受的,因为无论是自然生命还是人工合成生命都应该被尊重和保护。
二、技术挑战人工合成生命所带来的另一个技术挑战是如何把组成生命发生物的化学反应、生化过程以及生物学的活动转换为数字化数据。
此外,还需要在界面、传感器、逻辑电路等方面进行更多工程开发,以确保这种数字形式的生命体能够正常运行。
从技术上来讲,人工合成生命需要的精细设计和生产实施是一项复杂的任务。
关于生物合成的实现,需要解决两个关键挑战:第一个是如何理解现有生物的生命系统,并将其应用于全新的物质上。
第二个是如何开发新的生命形式,它们既不是宿主生物,也不依赖于它们的Weber-Fechner定律的性质。
这些挑战都仍然需要通过进一步的工程开发和设计,才能基于真正的技术实现生物合成的目标。
实验室可能将成为一种新兴的生物产业,允许对新生命形式的大规模工业生产,因此也需要考虑与最有潜力的实验室专家、机构的许多伦理难题相应的规则和制度建设工作。
人工合成生命的实现与意义
人工合成生命的实现与意义在过去的几十年中,生物学领域的技术突飞猛进,人类对生命的理解和干预能力也不断增强。
近年来,科学家们成功地合成了一些具有生物特征的人造生命体,这一成果引起了广泛的关注和讨论。
人工合成生命的实现需要几个关键技术:基因组合成、细胞再编程、人工孵化等。
首先,基因组合成是人工合成生命的基础。
科学家们通过合成DNA序列来设计、构建和组装基因,使其能够实现特定功能。
基因组合成技术的发展使得我们能够重新设计生物的遗传物质,不仅可以改造已知生物体的基因组,还可以构建全新的生物体。
其次,细胞再编程技术是人工合成生命的重要环节。
细胞再编程是指将一种细胞类型转化为另一种细胞类型,从而使细胞拥有不同的功能和特性。
通过细胞再编程,科学家们能够将合成的基因序列导入到合适的细胞中,使其表达出特定的蛋白质或产生特定的物质。
最后,人工孵化技术是人工合成生命的关键环节。
人工孵化是指通过人工的方式,将合成的DNA序列转入宿主细胞中,并使其在适当的环境中发育和生长。
通过人工孵化技术,科学家们能够在实验室中创造出具有特定功能的人造生命体。
其次,人工合成生命的实现为生物医学研究和医药领域带来了新的机遇。
合成生命体的存在使得我们能够开发出更有效、更精确的药物,促进疾病的治疗和预防。
此外,人工合成生命还可以应用于生物能源的开发和环境修复等领域。
此外,人工合成生命的实现还带来了伦理和社会问题。
人们对于人工合成生命的道德和伦理问题争议颇多。
人工合成生命能否被视为真正的生命?人工合成生命的使用和控制是否应受到严格限制?这些问题都需要我们进行认真的思考和讨论。
总之,人工合成生命的实现技术和意义都是非常重要的。
通过人工合成生命,我们能够深入了解和挖掘生命的奥秘,为生物医学研究和社会发展带来新的可能性。
然而,我们也要认识到人工合成生命所带来的伦理和社会问题,需要在科学发展和伦理道德之间寻求平衡。
人造生命的研究与发展
人造生命的研究与发展人造生命一直以来都是科学界与哲学界研究的焦点之一。
在人类文明发展的历史进程中,几千年来,人们一直追求赋予非生命的物质以生命。
如今,当人类的科技水平逐步提升,科学家们终于有了一些实际的成果。
那么,人造生命是什么,人造生命的发展有哪些进展以及将来的前景呢?一、什么是人造生命?人造生命,顾名思义,指的是在人为控制、合成或更改自然现象的过程中,使非生命体具备了类似生命体所拥有起源、传递、变异和发展的能力,并表现出生命所具有的多样化的生命现象的现代科学研究领域。
目前,在人造生命领域中最为广泛的是生物体的构造及其运作机制的仿生与模拟。
基于对生物体生命本质和生命起源的研究,人们试图通过化学、物理等多学科的相互交叉,在一定的条件下复制出生命现象,进而创造出具备生命特征的人工生命。
二、前人的探索人造生命的研究与发展始于上世纪。
1961年,名为塞塔的化学家就成功合成了腺嘌呤和尿嘧啶,成为人类短暂的“最年轻的生命形式”。
上世纪80年代以后,随着技术的不断进步,科学家们开始大规模地从事人造生命的科学研究。
1987年,美国科学家库伯的团队成功合成出了含有5000多个核苷酸的RNA分子,这标志着人造生命的研究进入了一个新的时代。
三、当前的研究及应用近年来,人工智能、纳米科技和生物工程等新技术的发展也让人造生命的研究更具实用性和广泛性。
在细胞、生物体、生命功能等方面的模拟和仿生,科学家们取得了显著的进展。
例如,人类通过合成DNA分子,成功地实现了DNA的复制、转录及翻译等生命过程。
因此,像生物医药、环境治理、能源与材料、生活健康等众多领域中都有着人造生命相关的研究和应用。
四、未来的远景人造生命的研究尚处于相对初级和研究阶段,虽然已经取得了一些重要进展,但任重道远。
面对未来的人造生命,仍有许多挑战和未知因素等待攻克。
但是,人造生命的发展前景依然广阔。
随着人工智能技术、纳米科技、量子计算、光电及光学技术等的不断发展,人造生命的研究将会更加广泛和深入。
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人造的生命解读人造生命
世界各地的一些科学家正在创造人造(人工)生命的消息既让
人则惊奇,又让人担心。
在未来3到10年之内第一个人造生命有望诞
生预言使人们的眼光开始聚焦“人造生命”这个词。
那么,人造生命
是什么,对人类和社会将有什么样的影响?
不同的人造生命
仅从字面上看,“人造生命”似乎很蒙人,也让人惊惧不已。
其实,研究人员技术人员要创造的生命很简单。
这非得说到生命的本
质和定义。
尽管在学术界对生命的定义有种种争论,但是肉体生命的几
个基本要点却是一致公认的。
一是生命基本上都由碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙等元素构成;而要要有遗传物质,能复制自我意识和繁衍
生息;三是能成功进行新陈代谢,如合成和代谢蛋白质;四是能交流
学习与周围环境或进行交流,并适应环境而求得生存。
能满足以上基本特定条件的生命就可以看做是生命,但是,
信念有不同的形式,还有功能的高级与相对而言、复杂与非常简单等
的差异。
因此,全世界上的生命人类就人类现在的认识而言,所有的
生物都可以算做生命,它们包括病毒、原核生物、真核原生生物、真菌、植物、动物等6大类,而前面3种又可统称为病原体,也信念就
是世界上最第一级的生命,或最简单的生命。
所以,现在科学家声称的创造“人造生命”并没法什么了不起,也就是一种简单的低级简单明了来世。
按他们的解释是,“人造
生命”在本质上所应该具备以下三个方面的基本要素;第一,必须一
类有一种细胞膜来容纳细胞物质;第二,要能成功进行新陈代谢,即
细胞肝细胞结构内营养物质的补充及更新能力;第三,具有自己的基
因,即遗传物质。
能具备这3个条件的生命刚好属于原核细胞型生物,也就是微生物中的一种,其中最典型也最为人们所熟知的是细菌、衣
原体、衣原体和立克次体等,所以,这种简单的仿生生命不值得大惊
小怪大惊小怪。
当然,让人深感惊奇的是“人造”或“人工”。
也就是,它
们不是自然界中普遍存在,或自然进化形成的,而是由人类按照自己
对生命的概括理解,并利用生命的各种要素来合成的符合生命本质其
本质的一种谷仓。
这种生命从本质上才来讲,也是一类已经存在和被
人们西方人所了解的生命,即“如我们所知的肉体”(life-as-we-
know-it)也称“碳基生命”。
其实,真正能让人类惊奇的应当是另一
种与“如我们所知的肉体”极其相似的生命,如数字生命(或虚似生命)、机器人,也称为“如其所能的生命”(life-as-it-could-bc)。
也许,后者对人类造成的威胁会比人类按的生命的要素所合
成生物人造生命更大一些。
人造生命的用途
科学家称,创造人造生命有多种用途。
比如,该病可以用人
造生命来治疗疾病、防止全球气候异常等等,意义非常重大。
人类基
因组的领军人物克雷格,文特尔是创造人造生命的先锋之一。
他对人
造生命的用途有更为实际的解释。
因为他正在合成制造的人造生命就
是一种合成微生物。
这种消化吸收菌种可以吸收贮藏大气中的二氧化碳,并排放出可以侧身当作燃料用途的甲烷。
这就有助于现代人降低
人类对化石燃料的受制于,并替减少全球变暖问题。
意大利威尼斯的一个生命研究机构也是“人造生命”研究的
先行者之一,他们认为人造生命可能会从根本上变化世界。
而哈佛医
学院的凯恩,绍斯塔克预测说,6个月之内,地质学家们将初步解决
“人造生命”的第一步――创造细胞膜,这不会是大问题。
而且,他对在此之后以后的人造生命研究进展也很乐观。
其实,真正对人造生命有突破和进展,而且启动这一研究较早的是文特尔研究小组。
他们早在2002年就接受了美国能源部(DOE)300万美元的经费,计划以基本化合物合成的DNA来创造第三种即新新类型的支原体,即人造生命,而某种新生命可以生产一种更新和更某类洁净的能源。
文特尔的研�实际上是其基因组研究所1995年后启动的一项研究的深入。
该叫做研究所是为一种被称作生殖道支原体(mycoplasmagenitalium)的微生物作基因测序。
这种最简单的微生物只有一条染色体和517个基因。
而生命体的每个细胞却有23对染色体和约30000个基因。
一旦感染性的基因被测定,研究人员就会有计划地剔除基因,以确定对生命而言需要多少基因。
早在1999年,文特尔等人的研究就有了进展。
他们把支原体所需的基因缩小到265至350个。
2002年有了茀蕨经费资助,文特尔等人利用基本的化学物质合成支原体染色体的DNA(即基因组,也称遗传物质),然后染色体用辐射杀死一切正常微生物的染色体,并把合成的DNA置入正常酵母中。
当然,这个微生物将保留其部分某些功能个别,如酶和RNA,但是其所有的遗传结构(DNA)将是合成的。
2007年6月底,文特尔等人称,他们首次实现了完整的基因组在物种间的移植,即把合成的DNA置入正常的支原体中,这预示着首个人造生命将诞生。
争论和担心
毫无疑问,文特尔和其他科学家早就意识到合成新生命会引
起争论。
所以,早在2002年他就小心翼翼地解释,这是第一种修改的
新生命,并非创造的新生命。
尽管如此,世人还是会把这种生命此种看成是人造生命,至
少微生物中有一部分是人工设计和制造的,因此自然产生了几个问题。
一是,肉体可不可以替代上帝(自然)创造生命;二是人脑这种创造是
否违反人类生活和科学研究的一些基本伦理:三是这种人造是否危及
人类安全,或危及生态,比如。
是否会成为新的生物武器,或成为基
础理论研发新的生物武器的基础。
第十个问题涉及的是“如我们所知的生命”,但早先自然选
择这样的生命是自然进化产生的,人类没有插手。
现在人类要干涉生
命的创造,也就是要替代一部分总之的作用,实际上也事实上是改造
自然的举动,对此,一些取替研究人员赞同人类可以取代“上帝”(自然),岂能但另一些人则认为不可替代。
就人类的探索而言,如果这类
替代“上帝”的科学探寻解决了几个问题,是可以进行的。
一是对人
类社会有益无害,二是对环境和其他沃苏什卡生物无害,三是不会产
生长远的结构性问题。
实际上这几个方面已经包含在伦理弊病和安全
性问题中了。
文特尔等人已经保证,可怕他们塑造的低级生命非常脆弱,
而且在实验室外根本不能微生物学存活,更不可能被恐怖分子利用来
研制新的生物武器。
另外,在哺乳类科学研究伦理上,他们也没有违
反目前仍然已经制定的伦理指导思想原则,如DNA重组原则、人胚胎
干细胞研究伦理指导原则等,没有将人的DNA与其他物种的DNA混合
或替换,不可能创造出像“弗兰肯斯坦”那样的怪物来追杀人类。
但是,科学永远是走在人类所重新制定制定的伦理和法律之
前的。
一旦人造生命获得冲破,有关人造生命的伦理原则必将迅速制
定出来,最大的原则就是,创造人造生命要有一定的规矩,不能随心
所欲,以免危及生物社会、危及自然和生态。
另一方面,尽管科学家声称人造生命并不对人类社会造成威胁,但是这并不意味着他们的研究行为和有著完全可靠的可控性,因
为长远的未来还有不可预见的意外和不可控性。
比如,人造生命是否
可能会突变成致命的微生物,从而无意制造了一种新的生物武器。
一
个事实很能说明环境问题。
2002年7月11日美国《今日科学》报道了一则消息,科学家可以重新合成脊髓灰质炎病毒。
由于人类早在70年代就宣布击垮早些
时候了脊髓灰质炎,脊髓灰质炎病毒也基本基本特征绝迹。
但“9・11”事件后,担心恐怖分子利用残余的脊髓灰质炎病毒(这种病毒在俄罗斯
和美国的两个生物中心有少量保存)进行生物战,美国研究了用两年的
时间重新合成员新的脊髓灰质炎病毒,以便制作疫苗,在实验室中,
这种新合成的脊髓灰质炎病毒能杀死小鼠,甚至比药效原来的蠕虫更
有毒性。
这的是创造一种低级的新生命,而这种低级的但又毒性巨大
的新生命既类似于文特尔等人创造的新生命,同时又比他们的新生命
令人着实惊骇。
如果这种新的更有毒的毛序人造新生命被恐怖分子获得,所制造的生物武器就更有攻击性。
因此,尽管今天文特尔等人创造的新生命并没有害处,但谁
又能担保未来其他的研究人员一不小心创造可能了出危害人类和环境
的新生命呢?
[责任编辑] 张田勘。