第243章 人造生命

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2023年5月3日,今天將會被科技史永久銘刻。

星火科技科學家王曉曉在基因研究院下屬實驗室中,製造出具有生命活性的單細胞生物。

這是首個有科學家合成的生命,它打破了生命的禁區,可以挖掘出隱藏在生命基因中的密碼。

周宇看着王曉曉做實驗,他正在測試一個與酵母細胞差不多大,外表帶着紫色鞭毛的單細胞生物。

這就是科學家人爲製造出來,命名爲紫蘭藻的單細胞生物,它在陽光的照射下,把二氧化碳轉換成澱粉儲存在體內。

它是不存在自然界中的單細胞生物,它是由科學家一個鹼基對,一個鹼基對合成脫氧核糖核酸(DNA)的人造生命。

紫蘭藻已經具備所有生命的基本特點,那就是生存和繁衍。

紫蘭藻可以通過細胞體內類似葉綠體的構成,吸收太陽光的能量,把二氧化碳和水合成澱粉。

它通過類似植物的方式吸收能量,繼續存活下去。

紫蘭藻也可以完成細胞自我複製,完成細胞的繁衍。

周宇看着做實驗的王曉曉,他沒想到王曉曉能做到這一步,真正做出人工合成的生命。

從上世紀以來,科學家們發現絕大部分生物的遺傳物質都是脫氧核糖核酸,科學家們就希望剔除無用基因,組建出最簡潔的生命。

他們的努力無一例外都失敗了,實驗室可以合成一些大分子蛋白質,可以把一個物種的基因嫁接到另一個物種上。

但科學家們無法通過編輯脫氧核糖核酸,達到創造生命的程度。

實驗室能製造出大自然不存在的生命,這就代表科學家徹底掌握了基因密碼。

只有知道哪段基因的具體作用,並搞定全部功能性基因,才能讓科學家自由的拼接出脫氧核糖核酸,組成一個具有生命活性的個體。

科學家必須弄懂哪段基因負責呼吸、哪段基因負責繁衍、哪段基因負責感知環境、哪段基因控制蛋白質表達,一個最基本的生命,至少也有數萬種基因,它們控制着生物的複雜活動。

這些就是脫氧核糖核酸的重要組成部分,不弄清楚基因的具體作用,根本不可能合成出具有生命活性的細胞。

周宇看着紫蘭藻,他了解這個物種成功合成出來,所代表的意義。

除了艾滋病病毒,所有生命的遺傳物質都是脫氧核糖核酸,它通過轉錄的方式,轉錄成核糖核酸(RNA)。

核糖核酸從細胞核或是細胞中心飄到細胞質裡面,除了病毒外,每一個有生命的細胞都具有核糖體。

核糖體這個結構把核糖核酸表達爲多肽,多肽通過空間摺疊形成蛋白質。

這就是遺傳物質控制形成蛋白質的過程。

脫氧核糖核酸是分子結構複雜的有機化合物。

作爲染色體的一個成分而存在於細胞核內。

功能爲儲藏遺傳信息。脫氧核糖核酸分子巨大,由核苷酸組成。

核苷酸的含氮鹼基爲腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶及胸腺嘧啶,戊糖爲脫氧核糖。

脫氧核糖核酸由一對多核苷酸鏈圍繞一個共同的中心軸盤繞構成。

糖-磷酸鏈在螺旋形結構的外面,鹼基朝向裡面。

兩條多核苷酸鏈通過鹼基間的氫鍵相連,形成相當穩定的組合

胞嘧啶、鳥嘌呤、胸腺嘧啶、腺嘌呤兩兩配對構成脫氧核糖核酸,它們分別簡稱爲“C”、“G”、“T”、“A”。

配對規則是C配G,T配A,C和G之間通過3個氫鍵相連,T和A之間是2個氫鍵相連。

脫氧核糖核酸上每三個鹼基對轉錄成三個相對應的核糖核酸,這三個核糖核酸對應一個氨基酸,氨基酸排列組合不同,組成功能多樣的蛋白質。

周宇看到王曉曉停下手中的工作,他急忙詢問道:“王主任,紫蘭藻這個物種怎麼樣,看它現在的活性,已經滿足成爲生命的條件。”

王曉曉緊繃的表情輕鬆下來,點頭說道:“周總,紫蘭藻經過我們的檢測,它確實是一種生命,我們的項目成功,發現的基因片段效果真實有效。”

“我們人類身上有上千萬個基因片段,但99%的基因片段都是無效片段,它們沒有表達出任何一種構成人體的蛋白質。

我們這個項目的成功,可以讓我們拿到基因標尺,有效驗證人體基因的情況,開發出針對人體基因的醫療藥劑和手術方案,解決人體因爲基因缺陷導致的疾病。

這次我們只用了5000萬個鹼基對,就能通過實驗合成的方式,合成出人造生命紫蘭藻。

這絕對是生物史上的大發現,要不是量子計算機具有的量子模擬計算功能,我們也無法探究出基因的密碼。

也只有量子計算機強大的並行運算能力和量子模擬計算功能,才能計算出每三個鹼基對代表的某個氨基酸,製造出相應的蛋白質。

這是一個非常複雜的過程,以前超級計算機根本無法有效計算生命表達的過程,但量子計算機卻可以輕易解決它。

我希望公司以後增加量子計算機的數量,我計算出紫蘭藻的脫氧核糖核酸情況,已經佔用90%的量子計算機資源。

如果再次研究更高檔的生命,除了量子計算機功能提升之外,也只能採用多臺量子計算機進行並行運算。”

周宇聽到王曉曉的要求,他立刻就同意道:“是應該增加量子計算機的數量,張偉他們已經設計好量子計算機的結構。

量子計算機很快就能進行工業化生產,這個你不需要擔心。”

“我真的很擔心。”王曉曉有些憂心的說道。

“我們通過紫蘭藻項目,已經搞清楚基因的密碼,知道脫氧核糖核酸組成的兩條鏈,哪一條鏈作爲表達蛋白質的那條鏈,爲什麼是由這條鏈主導。

知道了在脫氧核糖核酸上,組成細胞膜的區域基本構成,這樣就能在任何生物的脫氧核糖核酸上,快速找到細胞膜這個區域。

我們知道單細胞核糖體等細胞組成的基因密碼,現在我們只要找到多細胞生物細胞分化和協同作用的秘密,就能解析人體的基因。

高等生物體的脫氧核糖核酸都是有數十億鹼基對組成,必須有龐大的量子計算機資源,才能計算出可行的實驗方案。”

周宇聽到王曉曉的意見,他鄭重的點點頭道:“你等我好消息,我會讓其他部門儘快生產出幾臺量子計算機,滿足你們的科研需求。”

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