@ 2014.01.18 , 13:10
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荷兰科学家首次制成聚合物真核细胞

此前科学家们已经成功的造出了细胞壁并合成了可以自主复制合成菌细胞的DNA。近日,科学家成功的用聚合物制作了一个真核细胞,而该真核细胞内的细胞器还能进行很多化学反应。

真核细胞是很多复杂的动植物生命体的基本结构和功能单位,与简单古老的原核生物相比,真核生物最重要的一个特质就是具有多种细胞器。细胞器是细胞内的一个二级单位,每个细胞器都有独立且不可或缺的功能,它们的存在也让细胞在一个特别小的空间下进行多种化学反应。

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形成了许多明显功能区隔也是地球早期生物不断进化和发展重要特质。一直以来科学家都对细胞器充满兴趣,为什么它们能够在那么狭小的空间下完成多种化学反应,而这些既是在最先进精密的实验室里都很难复制。而随着荷兰阿纳姆-内梅亨大学的化学家用高聚物造成了世界上第一个真核细胞,这一切也都成了可能。

这项研究的主要负责人 Jan van Hest 在接受采访时表示:“很多同行的研究团队更主要的从生物学角度出发,用脂肪酸构建细胞。我们在未来也打算尝试这种材料。下一步我们主要考虑的是如何让细胞能够实现能量自给。”

研究者在构建过程中用水滴作为其结构,并用一些包裹了各种反应酶的聚苯乙烯微球作为细胞器,最后将一些纳米反应物的装入聚丁二烯纳米囊泡中通过离心乳化法制成细胞壁。制成的这些功能区域明显区分结构就像自然界中的真核细胞一样。在这个复杂的小玩意,有条不紊地进行着类似于自然界中酶促多级反应。

通过荧光标记,Hest 及其合作者看到了一系列的化学反应,这也证明了他们真的成功制作了一个有着很多细胞器的聚合物细胞。“我们正常尝试通过对细胞器进行处理控制细胞内一系列的化学反应。通过这些模拟实验可以帮助我们更好的了解真正的活细胞。也许有一天,我们就真的可以控制细胞里的新陈代谢了。”

他们的成果发表在最新一期的 Angewandte Chemie 并被 nature chemistry 重点介绍。本文译自 popsci,由译者 老人爱怡 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 29+1

  1. 囧囧有神
    @4 years ago
    2303894

    这么屌!!!

    [54] XX [2] 回复 [0]
  2. 怪物屎壳郎
    @4 years ago
    2303897

    这意味着人造生命的开始吗?

    [19] XX [2] 回复 [0]
  3. GENTLE
    @4 years ago
    2303898

    人造生物 42

  4. 2303900

    介个也差太远了,充其量是一个微小化学反应装置。至少得有磷脂双分子才算细胞吧,不然膜间转运怎么搞的定

    [16] XX [5] 回复 [0]
  5. 尸体君
    @4 years ago
    2303904

    这个配上之前的蠕虫AI…..

  6. billyz16
    @4 years ago
    2303906

    这些烟头码得真有水平

    [42] XX [3] 回复 [0]
  7. 傻蛋
    @4 years ago
    2303907

    我以为是乐高积木

  8. 2303910

    细胞外围的是一大捆香烟么?香烟君?

  9. 命格无双
    @4 years ago
    2303917

    看标题第一反应是骗经费系列(我为什么会这么想。。。)结果看内容居然有干货?

  10. dalechan
    @4 years ago
    2303928

    作为曾经在这大学接受某项培训的隔壁村大学生,我想说,这所大学和阿纳姆一点关系没有。。。直接叫奈美亨大学就可以了。

  11. 阿布
    @4 years ago
    2303929

    这个实验最主要的意义 其实倒也不是指的人类能造“人造生命”了
    而是~~
    这个实验一旦完全成功的话,将会彻底模糊“生命”和“非生命”的界限

    生物学,一直有一个很核心的悖论问题———— 生命和非生命物质的界限在哪里~

    理论上说,具有生命的生物,可以极端简单,比如细菌这样的东西~
    另外,对于细胞动物来讲,每个细胞都承载着生命,
    只要是有DNA 或RNA这种大分子氨基酸链的真核细胞 都可以被克隆成完整动物
    而 DNA RNA这种物质 却完全不可以算做是生命

    另外,在地球生物进化史的最早期,30亿年前,由漂浮在海水中的 自然形成的氨基酸分子,偶然合成成了最早的细菌类生命形式,这种合成~~~ 在什么阶段 突破的“生命”与”非生命物质“这一临界点

    现在,人类已经有能力通过化学方法,使用化学材料 来合成出 能自主复制繁殖的 真核细胞
    从各个角度的生命定义来讲,这个细胞 已经纯粹算是生命了

    换句话说,所谓生命,也许根本就不存在
    具有所谓”灵魂“的 我们这样的高等生物,只不过是一堆化学物质 和化学反应 的超复杂集合体而已~~

    [61] XX [24] 回复 [0]
  12. 阿布
    @4 years ago
    2303937

    从这一颗细胞 还可以延伸到”灵魂“ 也就是 意识层面~~
    自我意识 是什么? 只不过是因为太过于复杂,人类无法参透的一系列超复杂的生化反应而已
    自我意识,就是一个超复杂的生化反应集合体 对自身反应进度和参数的 一种持续的自我检测监视过程

    国内高中的政治课本中,却到现在还印着 ”自我意识“是人类独有的 主观能动性

    另外,意识 就更为简单些,意识只是一种相对复杂的生化反应的成套方案而已
    所有生物,其实都具有不同级别层面的意识 比如捕食行为

    其实,如果看过白细胞在体液中 追逐 吞噬 病原体的相关影像资料,可以很容易的发现,
    白细胞这种生命基础物质,在某种角度上,完全可以被看做时一种 独立的微生物生命体,只不过,他们的繁殖行为比较特殊而已,白细胞个体本身,甚至也具有意识

    另外,万米海沟深处,有很多种厌氧细菌,完全靠吃硫铁物质而存活,它们的整个生活方式,基本上就是基于一些最最简单的化学反应,它们是否有意识?

    我想,意识的根本,就是”规律“

    当今,人类已经合成了 人造真核细胞 已然模糊了 生命和非生命物质的界限

    那意识的界限呢? ,氧气锈蚀铁矿 和靠吃铁的细菌 是否有严格的意识界限?

    [25] XX [29] 回复 [0]
  13. 阿布
    @4 years ago
    2303942

    这个人造真核细胞 的下一步工作 应该就是制造单细胞光合藻类微生物了吧~~

    同样只是一颗细胞,难度并未大太多, 只是要在细胞器内 增加些光合化学反应
    但,单细胞光合细胞 可就不仅仅是一颗细胞那么简单了

    而是,将成为一个完全独立的完整生命 第一种 人创造出来的 生物

    [4] XX [14] 回复 [0]
  14. 阿布
    @4 years ago
    2303947

    再进一步衍伸到 A.I 人工智能方面~~

    现在,我们可以下载一些人工智能模拟小软件,来模拟出一个”自我意识“出来
    我们能辨认出 这只是个模拟程序,是因为,这个“自我意识”还很简单 简陋 逃不出我们的法眼~~

    但随着计算机技术日新月异的快速发展~
    人类将会在很短的几十年里,有能力制造 性能堪比人脑的大型超级计算机,那时的AI技术,将会发展到极端复杂的程度,先不提什么天网之类的东西, 如果只是作为模拟聊天功能的话, 那时,人们将很难区分 人 和AI的意识区别。

    也就是说,看起来,只不过是“自我意识”被装进了不同的容器,
    只不过是 一个是在蛋白质生物计算机上运行 一个是在半导体计算机上运行

    人类早晚是要造出天网来的~~这是绝对的现实,而且,也完全不需要 超级计算机被雷劈了 才突然产生自我意识这种事情~~~ 随着数据计算量越来越复杂 意识就会越来越清晰

    另外~~ 塞伯坦星球~具有人道主义的变形金刚博派~ 和具有暴力倾向的狂派~
    这种科幻产物~~ 也完全不是不能实现~~~ 只是~除非人类疯了 才会去造那种东西~~

    [12] XX [19] 回复 [0]
  15. 傻蛋
    @4 years ago
    2303958

    仰慕大神的回复。我以后一定要多读书。

    [11] XX [6] 回复 [0]
  16. 阿布
    @4 years ago
    2303960

    只是~~
    人造生命技术 和生物计算机技术 和高等人工智能技术 不知道什么时候能 结合在一起~~~

  17. 打开的方式不对
    @4 years ago
    2304069

    由此而来的微型生物工厂群落将成为可能,如果结合了如光合作用等自供给问题,那世界将不再这么过渡依赖资源,人类及自然界都能有个更好的生存环境,为此但愿这项技术及相关设施能够普及而非掌握在少数人手中.

    当然,这些”小生命”是否有独立意识,以及到底何为自我意识等问题又将重新成为讨论的焦点.

  18. 打开的方式不对
    @4 years ago
    2304075

    但愿这是和平富饶的地球人类文明开端,而非人类自我毁灭的开始.

    [11] XX [0] 回复 [0]
  19. 追马
    @4 years ago
    2304099

    什么时候我们才能进化到不用工作就有饭吃的程度啊,互联网、工业系统,可控核聚变、还有人造生物,还有与之匹配的哲学,都他妈的只出现了一些苗头。我他妈还是老老实实的工作吧。

  20. 妹子捡肥皂吧
    @4 years ago
    2304143

    这实验成功的话,很多基础理论就要改写,会不会出现变革,往往糟糕的方面走啊 人类文明还未到鼎盛就要衰退吗

  21. 阿布
    @4 years ago
    2304180

    @妹子捡肥皂吧:
    应该不至于吧~~~
    暂时 人类近未来技术 还不至于真搞出来特种加强人造人来吧~~ 或者其他人造怪物~~

    我觉得 这项技术 虽说是人造生命~ 但 估计不会很直接的应用
    我觉得 未来只是以这个技术 发展出一种全新的农业模式

    比如 设计开发一种水培养的高蛋白 类似肌肉组织的 可大批量生产的人造活体肉
    或者,以人造生命技术 改良螺旋藻 采用水培光合技术,大批量生产素食食材

    [2] XX [10] 回复 [0]
  22. 肥实
    @4 years ago
    2304238

    果然,上帝造物不是传说!

  23. 纸醉金迷
    @4 years ago
    2304290

    阿布大神居然什么都知道

    [0] XX [14] 回复 [0]
  24. 复进簧
    @4 years ago
    2304303

    有一种预感,荷兰人会惹出全世界为其买单的麻烦。

  25. 腊肉
    @4 years ago
    2304402

    阿布到底是啥人啊?脑子真赞。

  26. 音货得福
    @4 years ago
    2304724

    阿布又狂刷屏了~

  27. 阿布
    @4 years ago
    2304909

    @音货得福:
    -_-~~ 爱慕搜骚瑞~~
    前几天比较闲~~ 在煎蛋总共灌了好几万字的水~

    现在开忙了~~ 我就不再刷屏了 Orz

  28. DickLongman
    @4 years ago
    2304914

    @阿布
    “人造生命”和“模糊生命和非生命的界限”这两者并无联系,因为人造的并不都是非生命。
    况且这个实验只是将纳米级的反应器、游离酶和底物封装在一起,模拟了酶促反应,和生命还差得很远……

  29. 阿布
    @4 years ago
    2305288

    @DickLongman:
    这两者有直接关系。这个实验项目 是目前生物学最热门的高端项目之一 意义非凡~
    另外,“人造的并不都是非生命。”
    你指的其他的什么人造生命? 当然~~ 比如~造孩子。。。。。

    这个实验 当然还没有达到彻底的成功~ 但就目前的进度 和速度来讲 距离生命 只有一步之遥了~~
    真正的细胞 其实也只不过是个反应器而已~~~

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