إذا أردنا خلق الحياة في المختبر ، كيف يمكننا التعامل معها ؟

ما هي الحياة ؟ طوال الجزء الأكبر من القرن 20th هذا السؤال لا تشكل قلقا كبيرا على الأحياء. الحياة هي عبارة عن الشعراء ، وليس العلماء يعتقد الاصطناعية الأحياء أندرو إلينغتون في عام 2008 ، الذي بدأ مسيرته مع دراسة كيف بدأت الحياة. على الرغم من كلمات إلينغتون ، والبحوث ذات الصلة من أصل الحياة و البيولوجيا الفلكية تجديد التركيز على قيمة الحياة. الاعتراف شكل آخر أن الحياة يمكن أن تأخذ أربعة مليار سنة ، أو شكل من أنها يمكن أن تتخذ على الكواكب الأخرى ، يحتاج العلماء إلى فهم ما أساسا يجعل شيئا على قيد الحياة.

الحياة, ومع ذلك, هو هدف متحرك ، كما لاحظت منذ فترة طويلة الفلاسفة. يعتقد أرسطو "الحياة" و "الحياة" هي مفاهيم مختلفة — هذا الأخير في حال كان مجموع القائمة الكائنات التي تعيش في عالمنا مثل الكلاب الجيران و البكتيريا على الجلد. أن تعرف الحياة ، يجب أن نستكشف على قيد الحياة ، ولكن على قيد الحياة يتغير دائما في المكان والزمان. في محاولة لتعريف الحياة, علينا أن ننظر إلى الحياة التي نعرف والتي لا نعرف. كما أن الباحث يرى أن أصل الحياة بيير لويجي Luisi من جامعة روما الثالثة ، هناك حياة-ما-هو-الحياة الآن-ما-هي-يمكن أن تكون الحياة-ما-هي-مرة واحدة. هذه الفئات تشير إلى المعضلة التي شغلت الفلاسفة في العصور الوسطى-الصوفيون. الحياة, كما أنه هو دائما أكثر بكثير على قيد الحياة, و لهذا السبب, ومن المفارقات أنه لن تكون متاحة المعيشة. بسبب هذه الفجوة بين واقع الحياة وبين الحياة ممكنة, تعريف الحياة تركز على قدرته على التغيير و التطور, و لا يمكن اختزالها إلى تعريف ثابت خصائص الحياة.

هل من الممكن لخلق الحياة في المختبر ؟

في 1990s في وقت مبكر ، وتقديم المشورة ناسا على إمكانيات الحياة على الكواكب الأخرى ، الأحياء جيرالد جويس ، الذي يعمل حاليا في معهد الدراسات البيولوجية سالك في كاليفورنيا ، ساعد على تطوير واحدة من الأكثر استخداما على نطاق واسع تعاريف من الحياة. كما هو معروف الكيميائية الداروينية التعريف: "الحياة الاكتفاء الذاتي نظام كيميائي قادر على التطور الدارويني". في عام 2009, بعد عقود من العمل, فريق جويس نشر العمل ، الذي يصف جزيئات الحمض النووي الريبي قادر على تحفيز الخاصة بهم تخليق رد فعل على إنشاء أكثر من نسخة من نفسها. هذه المادة الكيميائية النظام قد استوفت تعريف الحياة ، جويس. ولكن لا يجرؤ أحد على تسميتها المعيشة. المشكلة هي أنها لم تفعل أي شيء جديد أو غير عادي.

"يوم واحد هذا الجين سوف تكون قادرة على مفاجأة خالقه قبل كلمة حيلة أو خطوة جديدة في اللعبة هو تقريبا الحياة الذي لا تتوقع أن تسمع" لذلك كتبت صحيفة نيويورك تايمز عن الخلق. "إذا حدث ذلك ، إذا حدث لي, سأكون سعيدا," يقول الدكتور جويس. ويضيف: "أنا لا يمكن أن يكون متأكدا, لكنه على قيد الحياة."

جويس هو محاولة لفهم الحياة ، توليد نظام الحياة البسيط في المختبر. في عملية كان الاصطناعية وغيرها من الأحياء تتجسد في شكل المعيشة أنواع جديدة من الحياة. كل محاولة تجميع أشكال جديدة من الحياة يشير إلى حقيقة أن هناك أكثر من ذلك بكثير, وربما بلا حدود أكثر أشكال الحياة. الاصطناعية الأحياء يمكن تعديل عملية تطوير الحياة أو القدرات التي يتطور. عملهم يثير أسئلة جديدة حول opredelnie الحياة على أساس من التطور. تصنيف الحياة التي تغيرت ، والتي كانت نتاج نقطة حرجة من تطور المنتج من تمزق التطورية السلسلة ؟

تاريخ أصل البيولوجيا التركيبية متجذر في عام 1977 عندما وجه أندي ، أحد مؤسسي علم الأحياء الاصطناعية الآن أستاذ الهندسة الحيوية في جامعة ستانفورد في كاليفورنيا ، حاول إنشاء نموذج حسابي من أبسط شكل من أشكال الحياة يمكن أن يجد: عاثية T7, الفيروس الذي يصيب بكتيريا الإشريكية القولونية. الكريستال رئيس الأرجل المنحنية على هذا الفيروس يشبه المسبار الذي يهبط على القمر و لديها ما يكفي من البكتيريا وسائل الإعلام. هذا عاثية بسيط بحيث وفقا لبعض التعاريف من ذلك ، حتى الأحياء لا اسم. (مثل كل الفيروسات, فهو يعتمد على الهندسة الجزيئية من الخلية المضيفة من أجل التكاثر). عاثية T7 فقط 56 الجينات ، اندي يعتقد أنه من الممكن لخلق نموذج يأخذ بعين الاعتبار كل جزء من FFA وكيف هذه الأجزاء معا: الأداء المثالي الذي يتوقع تأثير على FFA, إذا كان واحد من هذه الجينات إلى إزالة أو حذف.

اندي شيدت مجموعة من المسوخ من عاثية T7 منهجية ضرب الجينات أو تغيير موقفهم في صغيرة جينوم T7. ولكن متحولة فاجات نموذجا وقت قصير جدا. وهو التغيير الذي من شأنه أن يؤدي إلى إضعاف أدى ذلك إلى حقيقة أن ذريتهم مزق خلايا الإشريكية القولونية في اثنين مرات أسرع من ذي قبل. لم ينجح. في نهاية المطاف ، اندي أدركت: "إذا كنا نريد لمحاكاة العالم الطبيعي ، نحن بحاجة إلى إعادة كتابة العالم الطبيعي ، بحيث كان محاكاة". بدلا من البحث عن أفضل بطاقة لتغيير الإقليم. وهكذا ولدت مجال البيولوجيا التركيبية. الاقتراض من تقنيات البرمجة بدأ اندي "ريفاكتور" جينوم عاثية T7. وقال انه خلق عاثية T7.1, شكل من أشكال الحياة ، وتهدف إلى تبسيط تفسير العقل البشري.

عاثية T7.1 — مثال على ما يسمى sverhtermicheskoy الحياة التي تدين بوجودها إلى تصميم الإنسان ، وليس الانتقاء الطبيعي. Bioengineers مثل أندي النظر في الحياة بطريقتين:كما الهيكل المادي من جهة ، وكيف بنية المعلومات من جهة أخرى. في نظرية مثالية تمثيل الحياة أن تكثف غير مرئية الانتقال بين المعلومات ليس الغرض و تنفيذ: تغيير بعض الحروف الحمض النووي على شاشة جهاز الكمبيوتر الخاص بك, مطبوعة من الكائن الحي في الخطة الخاصة بك. مع هذا النهج ، تطور يهدد الخراب مهندس المشروع. حفظ التصميم البيولوجي قد تتطلب أن تصور الجسم لا يمكن استنساخها أو تتطور.

على العكس من ذلك ، جويس الرغبة في أن يكون له الجزيئات انه فوجئ يقول أن القدرة على فتح التطور الخلاق "، القاهر, لانهائية" — هو أهم معيار من الحياة. وفقا لهذه الفكرة الآن جويس يعرف الحياة الوراثية النظام الذي يحتوي على أكثر من بت من عدد من الضروري أن تبدأ عملها. ولكن وفقا لهذا التعريف ، إذا كنت تأخذ اثنين متطابقة مع أنظمة قصص مختلفة — واحد مصمم و المتقدمة الأخرى — إلا أن الأخير يعتبر حيا ، بعقلانية تصميم النظام ، بغض النظر عن التعقيد ، هو مجرد "التكنولوجية قطعة أثرية."

تصميم و التطور لا تعارض دائما. العديد من المشاريع في البيولوجيا التركيبية يستخدم خليط من عقلانية تصميم وإخراج التطور: تصميم وسائل الإعلام الخلايا الطافرة في أنواع مختلفة واختيار الأفضل. على الرغم من أن طريقة العرض الجديدة جويس عن الحياة ينطوي على التطور ، كما يتطلب وجود حادث فجائي ، بدلا من طويلة الداروينية. الناشئة الحياة يلائم ثقافة المفاجئ ابتكار الأفكار والتي تشمل السحرية ظهور العامل براعم من طابعة 3D. تصميم وتطوير متوافقة ، إذا bioengineers سوف ننظر في التنوع الجيني كما الخزينة من عناصر التصميم في المستقبل أشكال الحياة.

بعض علماء البيولوجيا الاصطناعية الطريق إلى ما الصوفيون تسمى حياة خارج الحياة التي تسمو الحياة كما نعرفها — يمر من خلال الهندسة البيولوجية. اندي يصف له الدعوة من حيث الرغبة في المساهمة في الحياة وخلق أنواع جديدة من "النماذج المدهشة التي سوف تزدهر في الوجود". جويس تناقضات الحياة والتكنولوجيا الأساسية الحرارية الاتجاه نحو الفوضى والاضمحلال. ما أشكال جديدة سوف تحصل على الحياة ؟ المرة الوحيدة التي سوف اقول.