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图片来源@视觉中国
文 | 视察将来科技过来，人们始终在想象着怎么样改良社会和环境，当初，在分解生物学的反对下，人们正在完成这些梦想。分解生物学是一项对于发明天然的神奇技术——人们需求先把拼接大天然的“原始积木”拆开，而后以更合适人们需求的形式从新搭建起来。制作生物燃料、帮忙改良干细胞生物学，这些都是分解生物学。
如今，人们曾经能够用酸奶肃清霍乱，能够出产酵母来给汽车提供能源，还能够改动微生物基因来清算环境。在将来，人们乃至还能用现有的生物完成电子工程干的事件——生物计算机将与普通计算机同样完成逻辑门运算，这无疑为生物学开拓了新的路途。
从基因模块到分解生物
分解生物学是一个新兴畛域，它次要是应用工程技术来设计和构建新的生物部件、装备和零碎，以完成天然界中不存在的别致功用或生命方式。分解生物学依赖基因工程、生物工程、零碎生物学和许多其余工程学科，而且需求使用这些学科所提供的工具。
实际上，人们很早就曾经在尝试革新“生物”以翻新天然。早在十二000年前农业开始泛起的时分，人们就始终用驯化驯养，进而用育种和人工选择的办法改善动动物。人类诱捕酵母和细菌来制造啤酒、葡萄酒和奶酪；驯服植物，使植物可以成为人类最佳的敌人；人们还奇妙地把草原变为食品来源。
人们革新“生物”的进一步开展，就降生了分解生物学这门技术。分解生物学的降生，还离不开一个首要的配景，就是人类关于基因的意识。
咱们能够将基因看做是大天然的原始码。几十年前，人类逐步学会了能又快又精准地萃取基因、形容其特性，并开始思索如何将基因植复生物体内——有时植人相反物种，有时植入彻底不同的物种。钻研人员可能会放弃基因完好，以视察其表示；或是予以修正，乃至蓄意破坏，来视察这些部份受损的基因会产生甚么事，并基于此来测试不同基因的作用。这就是所谓的基因工程。
基因工程技术之所以能成真，在于一切生物的根本组成单位都是同样的。地球上一切生物都由四个“字母”摆列组合而成，这些字母组成无意义的DNA，编写出基因，再转译成22种胺基酸；这些胺基酸相互链结，造成了蛋白质——蛋白质则是构成生命体的次要成份。
在基因工程的配景下，一个“即插即用”的办法正在被开收回来，以便于份子程度上的操作，那就是分解生物技术。经过分解生物学，人类得以建设了一套零碎，截取这些通过千万年演变的基因并进行从新组合。
分解生物学有多品种型。一些钻研者不只为特定目的而从新编写基因码，更以这些“字母”从新编写出天然界没有的DNA“言语”。另外一些迷信家则着眼于将DNA作信息贮存之用，毕竟，DNA对生物的作用实质下去说就是保留信息。就这一点来讲，基因便是信息，DNA 则是极为不乱的数据格局。
将来，久经测试的基因模块能够由专业人士乃至非专业人员组合在一同，出产不同的生物工程产品。人们能够从一个干细胞中培育出新的无机体，能够在几个礼拜内破解任何现存无机体的基因组序列，包罗表观遗传指令编码。在分解生物技术下，人们有后劲从新发明这个星球上的任何生物体。
关于濒临灭绝的植物群，人们也有了更好、更无力的维护措施。2008年，人类实现了长毛猛犸象的基因测序，听说日本钻研者用现存的有亲缘瓜葛的大象作为代孕母亲来克隆它们。利用分解生物学复活灭绝物种极有可能胜利，由于任何丧失的基因信息均可以用“即插即用”的基因模块代替。
一条其实不普通的领带
出乎人们意料的是，分解生物学的里程碑是一条其实不普通的领带。
蜘蛛丝领带是外罗纹（Bolt Threads）生物科技公司的第一项商品，也是生物技术开展的一个里程碑，虽然未能完成商业化，但也却给人们带来了足够多的震撼。毕竟，这条领带是以蜘蛛丝织成，这也解释了它的定价为何如斯低廉。
要知道，蜘蛛丝是一种杰出的资料，不同种类的蜘蛛在不同的状况下能够分泌出构造各异的丝蛋白，用来结网、包裹猎物或维护卵囊。每一个种蜘蛛丝靭性和延展性都不是人类可以简略复制的。就承重性来讲，蜘蛛的丝线比钢铁更强韧。
位于蜘蛛腹部的纺丝器像一个结构繁杂的内嵌式水龙头，会依照所需蛛网类型从新摆列丝蛋白份子，而喷出的蛛丝会从液态变为固态。虽然人类十分想要收集蜘蛛丝，但蜘蛛却是出了名的难养。少数蜘蛛都没有群居的习气，而且还会同类相食，种种习性都无益于产业化养殖，因此，想采集足量的蛛丝纤维来制作产品能够说是极为难题。但是，外罗纹生物科技公司却利用酵母分解了与蜘蛛丝简直无差的“蜘蛛丝”。其面前，恰是分解生物技术。
实际上，始终以来，人类都在设计如何让动动物产出原料，供己所用。但是养殖技术终须受限于有性生殖漫长又繁琐的进程。而且这样的繁衍只能存在于同类物种之间。当初，有了分解生物科技，就能打破这些限度，把位于演变树不同分支上，乃至相隔亿万年的物种两相结合，好比蜘蛛与酵母。分解生物学的任务就是提掏出生物的原始码，将其从新设计功效率更高的生物工厂。
分解生物学不只能胜利跨界到服装业，在服装业以外，医学、农业、药品、动力，以致探究宇宙的形式都正在等候分解生物技术的开发。
关于医学而言，分解生物技术也是一种全新的推进力。疾速牢靠地分解多部件零碎，使之走出试验室并成为一种可用于买卖的规范化产品，这是古代技术才能的标记。这类迷信面前的愿景是，这些生物部件能够衔接在一同，发明出细胞、组织或生物零碎，以可预期的形式牢靠地履行特定的工作。分解生物学家终究但愿可以对细胞、细胞零碎或组织进行编程，以履行特定的工作和功用。
而假如咱们能够设计和出产人工巧胞，那就象征着新的医学时期曾经不远了。人工巧胞、器官和骨骼以及分解的DNA将被用于再生人类，从而击败苍老，催成长寿市场，这对人类拥有微小价值。
在医学的新将来中，一个残缺的医疗供给链被创立出来，努力于短命、再生、人类安康和人类物种的医疗加强。正如我预测的那样，这将致使一个新文化的泛起，不只会打消大少数疾病，并且会从医疗上彻底改动人类的进化，令人类可以活得更久、更安康、更聪明。
诱人的风险
固然，分解生物学的将来其实不限于地球。好比，美国太空总署（NASA）就投入了少量人力物力开展分解生物技术。
毕竟，当航天员到达其余星球，就会需求氧气、食品和平安的住所。经过分解生物技术，航天员就能应用规范化的生物元件制作细胞，来生成氧气，乃至砖块。这些细胞会分泌带黏性的份子植入模仿火星风化层的沙土后，将凝结成砖块。这项技术需求一全部试管的细胞、一点水和火星上的沙子，而其中只要一种原料需求从地球带过来。
固然，长时间上去，真正能落实的分解生物仍是太少。毕竟，现实中的分解生物成为理想，表示未必符合预期。就像研发中的电子产品，按设计本来该泛起明晰的数据输入，却常被零碎噪声扰乱。生物传感器也好，药物或者是燃料也好，以后，仍然有许多输入都遭到阻遏。人们仍然需求更从容、务虚的方案来开展分解生物技术。
另外一个需求耽忧的问题是，只管分解生物学目前监管严格，用的是相似于监管转基因生物的战略，然而当分解生物产品涌入天然界，人们又该如何管制？在份子的层面人们能管制得很好，其实不代表从个体和生态层面也能做到万无一失。
好比，人类的确能够将基因或者基因组的程序打乱，来发明大天然还没来得及发明的货色，然而生物学单元不会孤立地存在。基因、蛋白质复合物以及细胞模块组成的单元复合体，它们老是在个体外部不停进化，以应答多变的环境。
模块能够循环替换，从而使零碎拥有可塑性。固然，这类可塑性必需遵循一定的规定，分解生物学恰是构建在这些规定之上。人类真的曾经对份子准则了如指掌，从而勇于将分解生物放归天然生态零碎了吗？事实是，即便在试验室前提下，固然，人们对管制典型生物细胞分化的表观遗传进程还所知寥寥。
分解生物技术必定推进生态零碎改动着它们的方式、功用和瓜葛。咱们能够在试验室中发明出看下来完善无瑕，表示也无可抉剔的生物单元，然而人类不克不及管制生态和进化将如何把分解生物单元从新衔接到生态零碎中，一样咱们也不克不及预测分解单元会如何从新分割生态零碎和它的栖居者。
“发明天然”固然是诱人的，但也是风险的。人类真的能在发明出的生物体上装置一个“住手进化”的开关吗？又该如何肯定分解生物的可控？当工程化模块损坏，或者它们转移到其余生物体上，又会致使甚么样的后果？这些关于目前来讲，都是不成想象的，但却是人们必定要面对的将来。（本文首发钛媒体APP） |
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