閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
3D新聞

英國科學家3D打印化學合成細胞探索生命起源

星之球激光 來源:天工社2014-12-10 我要評論(0 )   

英國格拉斯哥(Glasgow)大化學係教授Lee Cronin帶領的研究團隊,正試圖使用廉價(jia) 的,自己改裝的RepRap 3D打印機幫助他們(men) 發現生命的起源。為(wei) 了達到這個(ge) 目標,他們(men) 3D打印...

 

        英國格拉斯哥(Glasgow)大化學係教授Lee Cronin帶領的研究團隊,正試圖使用廉價(jia) 的,自己改裝的RepRap 3D打印機幫助他們(men) 發現生命的起源。為(wei) 了達到這個(ge) 目標,他們(men) 3D打印了一係列可以在生物學體(ti) 係之外進化的合成細胞。研究團隊還設計了一種模擬自然選擇的算法,通過記錄根據該算法引發的這些合成的、化學“細胞”的行為(wei) ,他們(men) 希望弄清楚數十億(yi) 年前,當生命出現的那一刻之前到底發生了什麽(me) 。

        當前的科學家們(men) 幾乎普遍接受了“進化塑造了我們(men) 身邊所有的生命”的觀點。生命是生物的,但是一定在過去存在某個(ge) 時點,從(cong) 這一刻起,化學物質首次成為(wei) 生物。希望這些3D打印的細胞能夠幫助Cronin和他的團隊發現這個(ge) 過程到底是怎樣發生的。

        Cronin教授告訴《連線》的記者稱:“現在,進化僅(jin) 適用於(yu) 擁有海量信息的複雜細胞,但懸而未決(jue) 的問題是,這些信息是哪裏來的?我們(men) 已經表明,它有可能是從(cong) 非常簡單的化學物質與(yu) 非常少的信息演變而來的。”

        為(wei) 了做到這一點,他們(men) 創建了一個(ge) 由機器人控製的RepRap 3D打印裝置,用合成細胞進行實驗,並收集所有的數據作進一步分析。據了解,他們(men) 甚至還使用了一台PlayStation相機來抓拍它們(men) 合成進化過程的圖像。

        Cronin團隊基本的研究過程是這樣的:機器人向培養(yang) 皿中擠出化學組合物的液滴並跟蹤其發展。這些液滴由四種不同的化學物質組成:1-penatol、1-octanol、鄰苯二甲酸二乙酯和十二烷(或辛酸(octanoic acid)),懸浮在堿性溶液中。機器人控製的設備一遍遍的擠出,每次都會(hui) 出現不同的結果。如此反複進行了數以百萬(wan) 次(都是由機器人控製完成),已經清楚的是,每次打印出的滴液行為(wei) 都不相同,它們(men) 聚在一起,形成不同的組合物。

        機器人會(hui) 根據算法選擇“最適合的”的分子(畢竟,這是適者生存)進行下一步實驗。“通過對該3D打印機套件的改裝,我們(men) 實際上製造了一台非常複雜的機器,這台機器可以完全自動化地完成化學原始細胞模型的生命周期。我們(men) 然後用機器人探索各種不同類型的成分組成,試圖找出具有“類似生命”行為(wei) 的那種組合。”Cronin說。“這是非常酷的,因為(wei) 這是首次由機器人輔助完成的化學演化。”

        機器人就這樣高效地反複再現最原始階段的進化過程,這種化學合成的細胞在“機器人選擇”的條件下進行演化。正如Cronin解釋的那樣,這與(yu) 發生在生命最初部分的過程並沒什麽(me) 不同。“我們(men) 可以證明,從(cong) 概率上說,液滴演化為(wei) 原始生命的幾率要比一個(ge) 完整的生物細胞要高。”

        現在,你可能會(hui) 想知道這個(ge) 實驗的最終結果會(hui) 導致什麽(me) 。這個(ge) 機器人最終能夠發現生命嗎? Cronin和他的團隊希望,這一算法選擇過程將最終揭開被稱為(wei) “上帝分子”的麵紗。這將是一個(ge) 非常非常基本的分子係統,理論上可以逐步變成生物的、活的細胞。“這將有助於(yu) 我們(men) 更好地了解我們(men) 所處的宇宙——在這個(ge) 宇宙中,生命的存在到底有多普遍。”

        當然除了這些高大上的目的之外,它(指上帝分子)還會(hui) 有一係列實際應用。知道生物細胞如何創建將對於(yu) 製造出非常專(zhuan) 業(ye) 的智能藥物和化學品相當有用。Cronin甚至設想用它製造出可以“清理放射性廢物甚至是從(cong) 大氣中的二氧化碳”的東(dong) 西。

        隻是進化本身還沒被打印,這台蘇格蘭(lan) RepRap設備的製造是為(wei) 了重建一個(ge) 人類無法模仿的古老過程。如果因此而發現了“上帝分子”,那麽(me) 3D打印的聲譽將會(hui) 名垂千古。

轉載請注明出處。

免責聲明

① 凡本網未注明其他出處的作品,版權均屬於(yu) fun88网页下载,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。獲本網授權使用作品的,應在授權範圍內(nei) 使 用,並注明"來源:fun88网页下载”。違反上述聲明者,本網將追究其相關(guan) 責任。
② 凡本網注明其他來源的作品及圖片,均轉載自其它媒體(ti) ,轉載目的在於(yu) 傳(chuan) 遞更多信息,並不代表本媒讚同其觀點和對其真實性負責,版權歸原作者所有,如有侵權請聯係我們(men) 刪除。
③ 任何單位或個(ge) 人認為(wei) 本網內(nei) 容可能涉嫌侵犯其合法權益,請及時向本網提出書(shu) 麵權利通知,並提供身份證明、權屬證明、具體(ti) 鏈接(URL)及詳細侵權情況證明。本網在收到上述法律文件後,將會(hui) 依法盡快移除相關(guan) 涉嫌侵權的內(nei) 容。

網友點評
0相關評論
精彩導讀