細(xì)胞活體機(jī)器人與人工智能結(jié)合或?qū)⒅圃煺嬲盎顧C(jī)器人”

時間:2022-09-01

來源:新浪科技

導(dǎo)語:美國研究小組手動塑造了這些活體機(jī)器人,體長大約1毫米,能夠按照計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的路線移動,還能負(fù)載一定的重量,攜帶藥物在人體內(nèi)部移動,也能在受污染的海域進(jìn)行人類無法完成的操作。

  據(jù)報(bào)道,伴隨著我們對細(xì)胞如何成形和生長過程了解得越多,關(guān)于基因組藍(lán)組的構(gòu)想就顯得越不充分。目前,科學(xué)家指出,通過將由細(xì)胞構(gòu)成的活體機(jī)器人與人工智能的探索能力結(jié)合在一起,就有可能制造出一種有目的的“活機(jī)器人”!

  胚胎在人體中哪個位置?胚胎形態(tài)發(fā)生(Morphogenesis),是指由胚胎形成的身體,曾經(jīng)該理論非常神秘,以至于學(xué)者們曾猜測身體孕育之初是以微小身體結(jié)構(gòu)存在,17世紀(jì),荷蘭顯微鏡學(xué)家尼古拉·哈特索???Nicolaas Hartsoeker)通過在精子頂部描繪一個塞入其中的侏儒,來說明當(dāng)時科學(xué)界對于“胚胎預(yù)形成論”的認(rèn)知。

  胚胎形態(tài)發(fā)生學(xué)觀點(diǎn)在現(xiàn)代科學(xué)理論中進(jìn)行了表達(dá),即人體結(jié)構(gòu)編碼在我們的DNA之中。但是我們對細(xì)胞如何產(chǎn)生形狀和相關(guān)形態(tài)了解得越多,基因組藍(lán)圖的構(gòu)想就顯得越不充分。細(xì)胞生長遵循的不是基因組藍(lán)圖,如果它們可以被認(rèn)為是程序化的,那么它并不是帶有制造成什么的計(jì)劃,而是帶有一套指導(dǎo)構(gòu)建的規(guī)則。其中一個暗示是人類和其他復(fù)雜生物體并不是細(xì)胞行為的唯一結(jié)果,而只是許多可能性結(jié)果中的一個。

  這種將細(xì)胞視為偶然、構(gòu)建實(shí)體的觀點(diǎn),挑戰(zhàn)了我們傳統(tǒng)理論上關(guān)于身體是什么,以及細(xì)胞可以形成什么的觀點(diǎn),它也帶來了一些獨(dú)特、甚至令人不安的可能性,例如:關(guān)于重新引導(dǎo)生物學(xué)進(jìn)入新的形狀和結(jié)構(gòu)的前景,這意味著生命變得更有可塑性,更易于被設(shè)計(jì)和重新配置。

  對多細(xì)胞形態(tài)的偶然性和延展性的理解,有助于科學(xué)家將生物遠(yuǎn)古進(jìn)化歷程聯(lián)系起來,例如:地球早期單細(xì)胞生物在進(jìn)化之初第一次發(fā)現(xiàn)成為多細(xì)胞生物的潛在益處。西班牙巴塞羅那進(jìn)化生物學(xué)研究所因亞吉·魯伊斯-特里洛(Inaki Ruiz-Trillo)稱,細(xì)胞可能是進(jìn)化的關(guān)鍵,而不是基因,甚至是生物體,人類遠(yuǎn)未達(dá)到生命之樹的頂峰,只是人體細(xì)胞具有多種功能而已。

  美國馬薩諸塞州梅德福塔夫斯大學(xué)生物學(xué)家邁克爾·萊文(Michael Levin)和同事證明,從正常發(fā)育路徑生成的青蛙細(xì)胞,能以明顯不像青蛙的方式“組裝自己”,這是迄今為止最引人關(guān)注的細(xì)胞能力超出科學(xué)家預(yù)想的演示之一,研究人員從青蛙胚胎發(fā)育期中的皮膚細(xì)胞分離出細(xì)胞,然后觀察細(xì)胞自由活動的過程。

  培植細(xì)胞是一項(xiàng)成熟的技術(shù),即在培養(yǎng)皿中培育細(xì)胞,并為其提供生長所需的營養(yǎng)成分。通常來講,培植細(xì)胞在分裂時會形成一個不斷擴(kuò)大的群落,但是青蛙皮膚細(xì)胞卻有其他“計(jì)劃”,它們聚集成大約有幾千個細(xì)胞的球狀團(tuán)塊,細(xì)胞表面長出叫做纖毛的小毛發(fā)狀突起,該現(xiàn)象也存在于正常青蛙的皮膚,纖毛以協(xié)調(diào)有序的方式擺動,推動群落尋找食物,纖毛很像劃船槳。這些細(xì)胞團(tuán)自身表現(xiàn)得像微小有機(jī)體,一旦有食物供應(yīng),就可能存活一周或者更長時間,有時甚至達(dá)到幾個月。研究人員將這些細(xì)胞稱為活體機(jī)器人(xenobots),在實(shí)驗(yàn)中他們選用非洲爪蛙(Xenopus laevis)的皮膚細(xì)胞。

  一個多世紀(jì)以來,科學(xué)家就曾知道,一塊注定要成為皮膚的胚胎組織,如果被切除并培育,就會長出纖毛,該組織也被稱為“動物帽(animal cap)”。多項(xiàng)研究表明,如果對非洲爪蛙的“動物帽”組織給予正確的生化信號,就可以生長成許多其他組織類型,例如:神經(jīng)元、肌肉,甚至是跳動的心臟組織。

  目前,萊文和同事指出,非洲爪蛙“動物帽”組織不僅僅是隨機(jī)形成的黏性細(xì)胞團(tuán),它們類似于自主有機(jī)體,一旦受損,細(xì)胞組織會恢復(fù)到原來的形狀,它們還可以通過釋放鈣離子脈沖來相互發(fā)送信號,盡管研究人員還不確定這些信號傳達(dá)了什么,但是細(xì)胞移動具有明顯的目的,有時彼此繞圈,或?qū)⒅車钠渌麊蝹€細(xì)胞聚成一團(tuán)。

  這些細(xì)胞就像樂高積木版的活體機(jī)器人,它們能以不同的方式進(jìn)行組裝!

  萊文稱,這些被稱為“活體機(jī)器人”的胚胎細(xì)胞似乎代表了一種完全不同的發(fā)育機(jī)制,青蛙細(xì)胞可以采取該方式,從它們通常的生存環(huán)境中解釋出來,細(xì)胞似乎能夠發(fā)現(xiàn)一種新的生命方式,令人困惑的是,它們在基因上與普通的青蛙細(xì)胞沒有什么差異,那么,如果不是“青蛙計(jì)劃”,基因組編碼有什么作用嗎?

  相反,基因似乎是分子程序的一部分,賦予細(xì)胞某些傾向,例如:以特定的結(jié)構(gòu)黏在一起,這些細(xì)胞就像是樂高積木,能以不同的方式進(jìn)行組裝——除了細(xì)胞自己組裝之外。在正常胚胎所經(jīng)歷的發(fā)育環(huán)境中,首先它們組裝產(chǎn)生了蝌蚪,然后再逐漸發(fā)育成青蛙,但這些并不是細(xì)胞執(zhí)行集體運(yùn)算的唯一可能解決方案,活體機(jī)器人是另一個細(xì)胞演變形式,也許還有更多的形態(tài),例如:尚未被發(fā)現(xiàn)的某些身體結(jié)構(gòu)。

  近期,萊文和同事發(fā)現(xiàn)了活體機(jī)器人能表現(xiàn)一種新行為,他們發(fā)現(xiàn)這些“偽生物體”甚至可以進(jìn)行某種程度的復(fù)制,在實(shí)驗(yàn)中,它們被放置在一個細(xì)胞培養(yǎng)皿中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們會移動,將之前松散的細(xì)胞聚集成一堆,在短短幾天時間里,就能聚集形成新的活體機(jī)器人,然后通過體液移動,如果讓這些活體機(jī)器人“自生自滅”,它們通常僅能繁衍出一代。

  然而,研究人員想知道這些神秘的細(xì)胞組織是否能做得更好,他們利用美國佛蒙特大學(xué)研究員喬什·邦加德(Josh bonard)設(shè)計(jì)的人工智能程序,進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn),旨在尋找更擅長制造新型活體機(jī)器人的結(jié)構(gòu)形態(tài),結(jié)果表明,像C形一半甜甜圈的結(jié)構(gòu),可能比球狀活體機(jī)器人更有效地驅(qū)趕細(xì)胞,形成更大的球狀“后代集群”。

  然后,研究小組手動塑造了這些活體機(jī)器人,體長大約1毫米,能夠按照計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的路線移動,還能負(fù)載一定的重量,攜帶藥物在人體內(nèi)部移動,也能在受污染的海域進(jìn)行人類無法完成的操作。他們使用微型工具將細(xì)胞操縱形成C形結(jié)構(gòu),然后讓它們在新鮮細(xì)胞培養(yǎng)皿中工作,由此產(chǎn)生的后代會比早期的活體機(jī)器人更大,它們能在更多的世代繁衍中維持復(fù)制過程。最好的球形活體機(jī)器人能做的就是在后代變得太小而無法繼續(xù)繁衍之前繁殖兩代,而C形活體機(jī)器人可繁殖四代,每代都是球形,但平均尺寸會逐漸減小。

  當(dāng)然,這并不是真正意義上的生物體繁衍方式,活體機(jī)器人不會細(xì)胞分裂,所以母體細(xì)胞不會將遺傳物質(zhì)傳遞給后代,相反,該行為看起來更像一些由可重新構(gòu)建組件制成的機(jī)器人,它們已被證明能在提供組件時組裝自己的復(fù)制品。活體機(jī)器人不能以該方式進(jìn)化,它們必須被賦予組件,萊文和同事將這個過程稱為“自復(fù)制運(yùn)動學(xué)”——通過運(yùn)動而不是生物繁殖來復(fù)制。邦加德說:“復(fù)制是那些自身無法吸收新質(zhì)量的實(shí)體所能獲得的,它們可以發(fā)生行為,卻不能成長,這些系統(tǒng)僅能將外部環(huán)境中的物質(zhì)組合成自身副本?!?/p>

  該項(xiàng)研究表明,通過將活體機(jī)器人與人工智能的探索能力結(jié)合在一起,就有可能制造出一種有目的的“活機(jī)器人”,邦加德說:“人工智能可以用于夸大一種與生俱來的能力,可以通過重新排列生物形態(tài)而不是基因,‘編程’生物的新行為,研究人員希望知道,這些模擬行為能否識別出其他可以組裝不同結(jié)構(gòu)的形狀,或者可能完全執(zhí)行其他任務(wù)。我對該項(xiàng)目的主要興趣是,人工智能可以多大程度地以脫離自然進(jìn)程的方式產(chǎn)生活體機(jī)器人,我們正在致力于通過人工智能設(shè)計(jì)幾種新類型行為,融入這種活體機(jī)器人中?!?/p>

  該觀點(diǎn)需要一種新的方式思考細(xì)胞——它們不是按照基因藍(lán)圖組裝起來的積木,而是具有自主能力的實(shí)體,可用于制造各種各樣的生物體和生命結(jié)構(gòu),人們可以將它們想象成智能化、可重新編程的變形機(jī)器人,它們可以移動、粘在一起,甚至彼此發(fā)送信號,通過這些方式,它們將能自己構(gòu)建成精致的“人造品”。

  這可能是以一個更好的方式概念化人體是如何在胚胎發(fā)育過程中形成,生長是一個循序漸進(jìn)的過程,每一步都在為下一步創(chuàng)造條件,至關(guān)重要的是,這種轉(zhuǎn)變包括細(xì)胞自身狀態(tài)的變化,由周圍環(huán)境的信號觸發(fā),例如:當(dāng)一層細(xì)胞在被胚胎其他部分限制在其邊緣的組織中生長時,這些細(xì)胞將被迫彎曲。突出頂端的機(jī)械力可能會被細(xì)胞表面的傳感器檢測到,進(jìn)而觸發(fā)傳遞給基因的化學(xué)信號,之后基因活性被激發(fā)出來,從而改變細(xì)胞屬性,使它們的黏性更低,流動性更強(qiáng),例如:為身體組織的形狀創(chuàng)造出新的選擇。在細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的事件之間,以及成長胚胎整體結(jié)構(gòu)形狀結(jié)構(gòu)和內(nèi)部成分遺傳活動之間,都有“持續(xù)對話”。

  這種豐富而微妙的對話使得我們很難預(yù)測人類細(xì)胞會長成什么形狀,與細(xì)菌不同的是,人體細(xì)胞從通用胚胎干細(xì)胞分裂生長成特殊組織的過程中,會永久地改變自己的基因活動,關(guān)閉一些基因,并開啟其他基因,這使得預(yù)測變得更加困難。一門叫做“合成形態(tài)學(xué)”的新學(xué)科試圖適應(yīng),甚至利用這種復(fù)雜性,以便利用細(xì)胞的構(gòu)建能力來制造全新、非自然的多細(xì)胞結(jié)構(gòu)。如果它能預(yù)測和指導(dǎo)結(jié)果,這項(xiàng)努力將很可能依賴萊文和同事部署的人工智能和其他計(jì)算資源來完成。

  生物體最吸引人的方面是整體形狀結(jié)構(gòu),但這可能是最“膚淺”的編碼。

  假設(shè)合成形態(tài)學(xué)(包括制造全新生物)的可能性并不牽強(qiáng),那么由細(xì)胞組成的活體機(jī)器人能被認(rèn)為是一種生物形式,盡管這些微小的細(xì)胞團(tuán)并不起眼。數(shù)學(xué)生物學(xué)家稱之為“吸引子狀態(tài)(attractor states)”的青蛙細(xì)胞組裝計(jì)算解決方案,是否可形成完全不同的肉眼可見組織——類似魚一樣,或者像蠕蟲一樣?

  邦加德說:“我們希望人工智能告訴我們更多非洲爪蛙的秘密,到目前為止,通過人工智能現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)非洲爪蛙兩個吸引人的特征,是否該物種還有更多的秘密亟待揭曉?是否還有類似于非洲爪蛙的神秘物種嗎?”

  這種觀念可能會違背我們對生命如何演變的直覺認(rèn)知,但事實(shí)上,生物體最引人注目的方面——它們的整體形狀結(jié)構(gòu),實(shí)際上可能是最“膚淺”的編碼,與其說是由深層遺傳資源決定,不如說是由組裝規(guī)則在任何特定情況下碰巧發(fā)生的方式而決定。在某種意義上,蝌蚪和青蛙(更不用說活體機(jī)器人)作為非洲爪蛙基因組可行產(chǎn)物的存在,證明了這一假設(shè)——蝌蚪是形態(tài)上的迷你青蛙,不像嬰兒或者侏儒成年人,而是它們作為有機(jī)體以自己的方式“運(yùn)行”。

  細(xì)胞形態(tài)潛能揭示了為什么人類與進(jìn)化近親具有基因相似性——與黑猩猩有99%的基因重疊,與狗有84%的基因重疊,人類大部分遺傳物質(zhì)似乎都是用于創(chuàng)造和維持人體細(xì)胞的構(gòu)建能力,它們究竟構(gòu)建了什么形態(tài)?從這個角度來看,要區(qū)分人類和狗的身體,只需要對支配發(fā)育的規(guī)則進(jìn)行微調(diào),當(dāng)然,這些差異對于生物體所處的生態(tài)龕位的進(jìn)化成功至關(guān)重要,但即便如此,形態(tài)學(xué)在生物發(fā)育研究報(bào)告中也僅是微不足道。

  確實(shí)是進(jìn)化遺傳學(xué)似乎在告訴我們一些重要線索,自從7.5億年前地球最早期多細(xì)胞生物——后生動物(metazoans)出現(xiàn)之后,生物基因并未出現(xiàn)太多創(chuàng)新變化?;谌祟惢蚪M計(jì)劃(Human Genome Project)提供的相關(guān)數(shù)據(jù),我們吃驚地發(fā)現(xiàn)人體蛋白質(zhì)編碼僅與微小土壤蠕蟲秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)一樣多,秀麗隱桿線蟲體內(nèi)只有2000-3000個細(xì)胞,這可能在很大程度上傷害了人類的自豪感,或許讓人們認(rèn)為人類根本沒有那么特殊。這或許表明,科學(xué)家從一開始就對這些遺傳資源的用途產(chǎn)生錯誤觀點(diǎn)——它們不提供計(jì)劃,只是幫助生物創(chuàng)造選擇條件。

  畢竟,多細(xì)胞生命的生存方式所需的大部分基因和能力,甚至都存在于單細(xì)胞祖先物種,當(dāng)時它們已擁有彼此發(fā)送信號的能力,從而實(shí)現(xiàn)合作行為,粘在一起,并分化成不同的細(xì)胞類型。目前,我們能在單細(xì)胞變形蟲身體上看到這種能力,例如:網(wǎng)柄菌(Dictyostelium discoideum)黏液,當(dāng)它們承受壓力時就能組裝成多細(xì)胞體。

  特里洛和同事認(rèn)為,這種多細(xì)胞行為所需的遺傳資源主要來自于基因調(diào)節(jié)機(jī)制——開啟和關(guān)閉它們,而不是來自基因自身的任何創(chuàng)新。他們指出,在向多細(xì)胞生物過渡的過程中,基因內(nèi)容上的很多創(chuàng)新都植根于對現(xiàn)有基因家族的“修修補(bǔ)補(bǔ)”。研究人員通過對Capsaspora owczarzaki變形蟲的研究獲得該結(jié)論,這種變形蟲是進(jìn)化方式最接近早期多細(xì)胞的近親物種之一,它比其他任何單細(xì)胞生物都有更多的基因參與調(diào)控功能,大部分編碼蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)錄因子。特里洛發(fā)現(xiàn),這些蛋白質(zhì)在Capsaspora owczarzaki中控制的生物分子相互作用網(wǎng)絡(luò)也經(jīng)常存在于動物體內(nèi),換句話說,在真正的多細(xì)胞興起之前,這些蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)已“準(zhǔn)備就緒”。

  從某種意義上講,腫瘤代表了我們自身細(xì)胞的另一種形態(tài)。

  從某種意義上講,人體持續(xù)接近單細(xì)胞和多細(xì)胞生活方式的邊界可能被視為我們?nèi)祟?以及幾乎所有后生動物)易患癌癥的原因,在該情況下,人體細(xì)胞似乎已放棄了多細(xì)胞生活所需的限制,而回到了單細(xì)胞增殖過剩的狀態(tài)。特里洛說:“很可能成為多細(xì)胞生物最重要的問題是‘欺騙’一些細(xì)胞自己做出決定,很多對多細(xì)胞生物至關(guān)重要的動物基因都與癌癥有關(guān),也許是多細(xì)胞生物與祖先物種的生活方式相悖,需要持續(xù)的努力才能維持下來?!?/p>

  該觀點(diǎn)的另一面是,即使是單細(xì)胞生物也容易變成集合生物,即使癌細(xì)胞不專注于自我復(fù)制,它們也絕不會無視周圍細(xì)胞。許多癌細(xì)胞看起來不太像未分化、大量瘋狂增殖的細(xì)胞,而更像是一種紊亂的器官生長,癌細(xì)胞也可以分化和特化,就像遵循某種新的瘋狂軌跡一樣。腫瘤絕不會無視周圍宿主組織的生長,它們會與這些組織結(jié)合在一起,甚至利用它們來達(dá)到自己的目的。在某些方面,癌細(xì)胞代表了我們自身細(xì)胞的另一種形態(tài)。

  隨著多細(xì)胞生命變得更加復(fù)雜,生物通過基因應(yīng)用而不是基因自身的創(chuàng)新進(jìn)化模式仍在繼續(xù),法國生物學(xué)家米歇爾·莫朗奇(Michel Morange)說:“在進(jìn)化過程中觀察到的主要變化更多是基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)重組的結(jié)果,而不是形成這些網(wǎng)絡(luò)的蛋白質(zhì)鏈接的改變?!?011年,發(fā)育生物學(xué)家克雷格·洛(Craig Lowe)、大衛(wèi)·豪斯勒(David Haussler)和他們的同事調(diào)查了自6.5億年前脊椎動物首次出現(xiàn)以來,它們的進(jìn)化過程中涉及哪些調(diào)控變化,他們比較了各種脊椎動物的基因組——人類、奶牛、老鼠和兩種魚類(棘魚和青鏘魚),觀察它們共享哪些基因序列,以及它們共同祖先可能擁有哪些基因序列。

  研究人員考慮了在這種系統(tǒng)發(fā)生比較中通常不會檢測到的部分序列——“非外顯性元素(CNEEs)”,它位于編碼蛋白質(zhì)序列之外。非外顯性序列通常被認(rèn)為是偶然積累的隨機(jī)基因組垃圾,但克雷格和同事推斷稱,如果發(fā)現(xiàn)一些非外顯性元素處于高度保守狀態(tài)——即在不同物種反映出現(xiàn)或多或少不發(fā)生變化,那么它們可能在細(xì)胞中發(fā)揮一些功能作用。這意味著它們面臨著選擇壓力,而同時選擇壓力會保護(hù)它們,而隨機(jī)基因組垃圾會迅速退化,并在不同物種之是按順序分化。研究人員認(rèn)為,這種保守的“非外顯性元素”可能參與調(diào)控基因的活動。

  在大約5.4億年前寒武紀(jì)大爆發(fā)中,各種各樣的動物體型出現(xiàn)了!

  他們發(fā)現(xiàn),自脊椎動物第一次進(jìn)化以來,動物的“非外顯性元素”似乎發(fā)生了三個不同的變化時代,而不是平穩(wěn)漸進(jìn)地變化。直到大約3億年前,當(dāng)哺乳動物從鳥類和爬行動物中分裂出來,調(diào)控的變化似乎主要發(fā)生在基因組中靠近轉(zhuǎn)錄因子的部分,以及它們控制的關(guān)鍵基因。之后,在大約3億-1億年前,這些變化逐漸減少,相反,在細(xì)胞表面作為信號受體的蛋白質(zhì)分子編碼的基因附近觀察到了基因修改。換句話說,對于這些進(jìn)化改變至關(guān)重要的不是細(xì)胞內(nèi)容的轉(zhuǎn)變,而是細(xì)胞彼此間的對話方式——這種對話使多細(xì)胞生物成為可能。最后,在1億年前胎盤類哺乳動物(即除了有袋動物和針鼴等單孔目動物外的所有哺乳動物)出現(xiàn)期間,這些調(diào)節(jié)變化似乎與蛋白質(zhì)以原始形式合成后的結(jié)構(gòu)修改機(jī)制有關(guān),特別是與細(xì)胞內(nèi)傳遞信號有關(guān)的蛋白質(zhì)。

  那么,進(jìn)化可以被認(rèn)為是通過重組,先后發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新和產(chǎn)生新生物體的方法,首先是發(fā)育基因如何開啟和關(guān)閉,然后是細(xì)胞如何進(jìn)行交流,最后是信息如何在細(xì)胞內(nèi)傳遞交流。在所有情況下,進(jìn)化行為都集中在細(xì)胞如何相互作用和回應(yīng),而不是單個細(xì)胞在做什么,也就是說進(jìn)化是多細(xì)胞組裝規(guī)則的變化??死赘裾f:“我們擁有大約2萬個基因,似乎能在形狀和復(fù)雜性方面產(chǎn)生較大變化,從而形成差異較大的形態(tài),我們認(rèn)為基因復(fù)雜性是由基因組中編碼了多少規(guī)則來控制基因何時何地開啟和關(guān)閉,這樣我們可以解釋秀麗隱桿線蟲雖然擁有與人類大致相同數(shù)量的基因,但由于幾乎沒有復(fù)雜的基因管理機(jī)制,因此只能停留在一種低復(fù)雜性的形式。”

  從進(jìn)化的角度來看,幾乎在多細(xì)胞構(gòu)建成為一種生活方式選擇的時候,細(xì)胞的生殖潛力就已經(jīng)很明顯了,在大約5.4億年前寒武紀(jì)大爆發(fā)中,各種各樣奇異的動物體型出現(xiàn)了,其中有許多在地球任何生物體上都已看不到。借用查爾斯·達(dá)爾文(Charles Darwin)在《物種起源》中的“無盡形態(tài)美(endless forms most beautiful)”,可作為后生動物細(xì)胞構(gòu)建潛力的例證,“無盡形態(tài)美”是形容祖先物種可以進(jìn)化出無限可能的形態(tài),是指細(xì)胞進(jìn)化歷程中重組方案很多,能夠充分表達(dá)生物多樣性,同時,它們還經(jīng)過了自然選擇的嚴(yán)格修改。

  承認(rèn)人類形態(tài)是人體細(xì)胞被修改的偶然結(jié)果,曾引發(fā)了一些令人費(fèi)解的疑問,例如:是否存在人類活體機(jī)器人?如果是這樣的話,盡管它們是細(xì)胞等級大小,是否也是“人”的概念范疇嗎?是否存在一種器官或者組織,可使人類細(xì)胞進(jìn)行復(fù)制,但通常卻沒有機(jī)會制造?人體中靜止細(xì)胞能否“記憶”更早的進(jìn)化體型嗎?

  邦加德說:“或許人工智能算法可以幫助識別活體機(jī)器人類型集合中的一些吸引子元素,是否是自然選擇目標(biāo)的‘回聲’,至少這些新的結(jié)構(gòu)可能會告訴我們,在遙遠(yuǎn)的過去,環(huán)境和選擇壓力作用于這些生物,以及它們?nèi)绾巫龀鲞M(jìn)化反應(yīng),在某種程度上,這些吸引子元素就像化石一樣,能夠讓我們瞥見遠(yuǎn)古歷史的一部分?!?/p>

  同時,科學(xué)家還提出一個問題:我們能多大程度地重塑生物形態(tài)——包括人類形態(tài)?從某種意義上講,我們現(xiàn)已知道人體具有相當(dāng)大的“可塑性”,例如:沒有基因信號傳遞至胚胎,分裂成同卵雙胞胎,這僅是裝配規(guī)則碰巧發(fā)揮作用的一種方式。即使研究人員對規(guī)則進(jìn)行相對適度的基因調(diào)整,也能產(chǎn)生明顯不同的身體結(jié)構(gòu),譬如:可遺傳的卡塔加納綜合癥會導(dǎo)致兒童早期呼吸系統(tǒng)問題,有時還會出現(xiàn)內(nèi)臟器官完全鏡像反轉(zhuǎn)逆位。這就好像人體早期計(jì)劃形成的一個關(guān)鍵步驟出現(xiàn)問題,但細(xì)胞卻盡可能地適應(yīng)它,像脊柱裂這樣的發(fā)育問題,其神經(jīng)管無法閉合形成脊髓,有許多復(fù)雜、無法完全理解的原因,這些原因都可能導(dǎo)致組裝規(guī)則的“錯誤結(jié)果”。

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