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生命的未来读书笔记-看一个学术大牛的成长之路

混沌巡洋舰  · 公众号  · 科学  · 2017-02-17 08:09

正文

这本书可以看做 Craig Venter 的学术生涯的自传,这位参与了人类基因组计划,如今又走在合成生物学前沿的科学家的一生,多姿多彩。而一个科学家的自传,最重要的部分应该是他参与过的研究和思考问题的逻辑脉络,而这正是值得年轻的科研工作者学习的。


在阅读这本书的过程中,我心中总会想到因为马斯克而火起来的“第一性原理”,科研的关键是问一个好问题,这里不止要有好奇心,还要能够问出能激起最多问题的问题,最好的问题,是那种需要几十年的努力才能部分解答的问题,通过这样的一个问题串起自己一生的研究,而这正是 Craig Venter 做的。


在这本书的开头,作者问了自己薛定谔在《生命是什么》的书名中提到的问题,而Venter一生的研究,则是试图去解决这个问题。要回答生命是什么,按照第一性原理,就要回到所有生命的基本组成单元去看,而不是类比的用日常生活的经验去主观臆断。而所有的生命,归根到底,都是可以看成数字化的信息,也就是其DNA序列,没有DNA提供的关于如何合成蛋白质的指令,执行生命功能的蛋白质会在几天内全部降解,而没有蛋白质去维持细胞的结构,生命就无法将自身与外界环境区分开,更无法自我复制。


如同在一篇文章中,不是每一句都必不可少。不是所有DNA记录上的信息都是同等重要的。Venter 问的下一个问题就是,那些基因是必不可少的,为了回答这个问题,一种方式是去逐个将基因从细胞中删除,如同你删掉小说中的一句话,看看读者是否还能懂,但这种方法不止费时费力,还会由于生物体与环境的复杂相互作用变得难以解释。而如果从头开始创造一个能自我复制的生命体,在这个过程中只使用最少的基因,那么就能够确认这些基因是维持生命的充分必要条件。这就如同去找出一本书的关键语句很难,那就看谁能用最少的话来复述这本书的观点。


阅读这本书的时候,我的另一个感受是除了具有能问出根本性问题的洞见,Venter的成功也来自于其对于细节的追求和超强的执行力。书中对实验细节的描述以及一次次的失败令人记忆深刻。随着现代科学的进展,做实验早已不是一个人在实验室中的业余爱好,而是需要团队合作,还需要工程师般的一丝不苟,才能克服一个又一个技术上的难关,抢先搞出大新闻。没有这些默默的付出,也就没有那些能够改变历史的科学发现。这一点同样值得年轻的科研工作者学习,不只是关注前沿进展与突破性创新,也要考虑一个个的技术细节,成本和效率的优化,厚积薄发,先从做好技术员开始。


最后说说合成生物学的进展,合成生命有很多可能的应用,比如合成出会发出荧光的彩虹鱼,合成能够处理污水的超级小球藻。可能的应用领域不止限于健康或农业上,我们可以通过合成生命解决诸多实际面对的问题,比如能否通过合成一种细菌来吸收雾霾,下面的视频就是Venter讲解时给出的一种应用,合成器官,使猪身上可以找出适合移植到人身上的器官。


自然有不少脑洞可以开,但我觉得最妙的书的结尾给出的,即所谓life at speed of life。指的是如果我们有一天在火星上发现生命,那么我们可以猜测其有可能也是以DNA 作为其遗传物质的,那么我们不必将火星上的生命搬回地球研究,只需要带上一个小型的测序仪,将火星生命数字化,然后以光速将其基因序列传到地球。然而再通过合成生物学的手段,从头制造出一个火星生物。虽然目前我们只能靠合成细胞,但随着技术的进步,这个未来注定不会只是科幻小说。



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