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科學家們造出的模擬細胞,能把自然細胞騙得團團轉


科學家們造出的模擬細胞,能把自然細胞騙得團團轉



基於真實的自然細胞之間必然存在信息傳遞的假設,科學研究人員製造出來的人造細胞確實與真實細胞在某些地方有著不少相似點。

此次,這些高模擬的人造細胞通過了經典的圖靈測試,這不僅是這方面研究的一大突破,也意味著隨著人工智慧技術的進步,也許在未來的某一天,我們無法分辨出機器人與真實的人類。畢竟,科學研究人員現在製造的人造細胞已經此般真實,甚至通過了圖靈測試,生物體也無法區分細胞到底為人造的還是自然的。


來自義大利特蘭託大學(the University of Trento)的相關研究團隊的Sheref S. Mansy向研究之門(ResearchGate)網站透漏:「相當長的一段時間內,我們對有生命和無生命的化學系統都非常感興趣,但是兩者之間的區別之前我們始終沒有真正地弄清楚。」


「當然,我們通過一定的化學方法製造出來的人造細胞完全是可能與細菌之間進行信息傳遞和交流。」


圖靈測試由英國計算機科學家阿蘭 · 圖靈在六十多年前提出,它的目的是衡量機器的智商。它的衡量方式很簡單,就是詢問一個簡單的問題——機器是否能夠欺騙人類,讓人類誤以為機器是人類的一份子?

如今,先進的人工智慧技術製造出來的機器人的逼真程度當然是毋庸置疑的,就連它們那些戰略性的沉默也很像人類的做法。並且,現在的科學研究人員已經開始專註於研究另一種不同類型的人工智慧——實驗室製造的非生物細胞。


為了製造出更加逼真的人造細胞,Mansy和他的團隊在製造過程中,按照自然細胞的結構特徵,製造出類似細胞的小型人造細胞,其中含有DNA,而DNA亦是RNA生產的指揮官,RNA作為遺傳信息傳遞過程中的橋樑,可以指揮產生特定的蛋白質,以應對外界的各種刺激。


不過,只有在特定的細菌分子——醯基高絲氨酸分子存在的時候,這些蛋白質才能被製造出來。


當這些人造細胞被放在活細菌菌落中,菌落由是三種不同菌種的細菌組成,分別是:大腸桿菌、費氏弧菌和銅綠色假單胞菌。由於外界存在的醯基高絲氨酸分子的刺激,細胞內開始合成相關蛋白質,這彷彿在告訴研究人員,作為這些細菌的鄰居,它們可是很好的監聽者呢!


但是,偷聽別人的談話——自然細胞之間傳遞的信息,這遠遠是不夠的,如果你想讓別人相信你跟他們一樣,也是正常地活著,那麼你也必須和他們建立起正常的對話,畢竟交流是雙向的嘛!

一旦研究人員可以證明他們製造的人造細胞能夠檢測到活細菌的存在,那麼他們就能賦予這些人造細胞與活細菌交流的能力,也就是通過產生醯基高絲氨酸分子——活細菌之間用於交流的信息物質。


這個過程模擬了一些簡單的生命形式之間的本質上的交流,如細菌與細菌,或者細菌與藻類,這意味著,在理論上,我們能夠為那些互相難以進行信息傳遞和交流的生物體提供媒介,即人造細胞。


Mansy說:「對於那些由細菌自然分泌的分子,人造細胞能夠有所察覺,並通過合成相關物質和釋放化學信號予以回應。」


他還表示:「這樣的人造細胞對自然細胞的生活模擬相當不錯呢!而且,對於通常情況下互相不直接進行交流的生物體,還可以另闢其他一些間接的溝通路徑。」


然而,對於人造細胞的研究仍然有漫漫長路要走,有很大的發展空間,尤其是自主方面,研究人造細胞的最終目標當然是希望它們能像自然細胞一樣,不需要外界的任何幫助。

Mansy解釋道,他們所需要的「翻譯機器」——RNA模板生產蛋白質,最好是能夠隔絕細菌而植入人造細胞中,不過最理想的情況當然是這些人造細胞本身有屬於自己的這類翻譯機器。


這就是說,活細菌最終無法區分醯基高絲氨酸分子是自身合成的還是為人造細胞所產,這就意味著,我們可以大量合成醯基高絲氨酸分子,並且利用它們促進高度複雜的大型生物網路之間的信息傳遞,這對那些通常不會進行相互間溝通的生物網路尤為重要。


他們甚至可以做一些相反的事情。研究小組發現,在某些情況下,人造細胞可以干擾致病細菌的活動,也就是說,或許在未來的某一天,我們可以使用它們來處理一些有害細菌的生物膜,如果我們知道,百分之八十的微生物體內感染的罪魁禍首就是這些細菌的生物膜,那麼人造細胞的重要性不言而喻。


繼最近科學研究人員首次公布半合成的生物體之後,相關研究人員目前也正在實驗室對人豬胚胎進行研究,同時,機器人的研究也有了新的突破,即通過了一個典型的自我意識測試。或許,我們不得不對之前的生命的定義——一個完全自然的結構加以調整。可能在不久的未來,我們必須得承認,這些出自實驗室的生物體也是很不錯的呢!

蝌蚪五線譜編譯自sciencealert,譯者 sunhine,轉載須授權

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