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合成生物學與人工智能
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合成生物學（Synthetic Biology），簡單而言就是以人工手段制造生物系統(tǒng)，與傳統(tǒng)生物學通過解剖生命體以研究其內(nèi)在構(gòu)造的辦法不同，合成生物學的研究方向完全是相反的，它是從最基本的要素開始一步步建立零部件。與基因工程把一個物種的基因延續(xù)、改變并轉(zhuǎn)移至另一物種的作法不同，合成生物學的目的在于建立人工生物系統(tǒng)（artificial biosystem），讓它們像電路一樣運行。 合成生物學的主要研究內(nèi)容分為三個層次：一是利用現(xiàn)有的天然生物模塊構(gòu)建新的調(diào)控網(wǎng)絡并表現(xiàn)出新功能；二是采用從頭合成方法人工合成基因組DNA；三是人工創(chuàng)建全新的生物系統(tǒng)乃至生命體。基因測序、基因合成以及基因編輯技術(shù)的加速發(fā)展為合成生物學領域的研究奠定了堅實的基礎；而計算機、大數(shù)據(jù)、先進制造及自動化等技術(shù)為合成生物學的應用插上了騰飛的翅膀。 人工智能機器是一種能夠呈現(xiàn)出人類智能行為的機器。人工智能(Artificial Intelligence，AI)是計算機科學或智能科學中涉及研究、設計和應用智能機器的一個分支。人工智能的近期主要目標在于研究用機器來模仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，而遠期目標是用自動機模仿人類的思維活動和智力功能。 美國公司通過數(shù)據(jù)驅(qū)動、人工智能、高通量篩選和機器人自動化的串聯(lián)模式徐進菌株優(yōu)化與化合物合成。英國還建造了名為“Foundry”的設施用于DNA制備過程工業(yè)化。合成生物學正與人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)、化學合成技術(shù)會聚，加速工程化進程。 人工生命 ( Artificial Life, 簡稱 AL)主要是通過人工模擬生命系統(tǒng)來研究生命的領域。AL 的概念主要包括兩方面內(nèi)容 ：1）計算機科學領域的虛擬生命系統(tǒng)，主要涉及計算機軟件工程和人工智能技術(shù) ；2）基因工程技術(shù)人工改造生物的工程生物系統(tǒng)，主要涉及合成生物學技術(shù)。人工生命是人工智能和合成生物學的集中應用。 加州理工學院的華裔博士錢璐璐與Erik Winfree教授課題組研究人員在試管中用DNA構(gòu)造出了人工神經(jīng)網(wǎng)絡，這一人工神經(jīng)網(wǎng)絡可以像大腦一樣根據(jù)不完整的信息回想起相關的記憶。這標志科研人員在通往人工智能的道路上邁出了重要的一步。這一研究成果公布在Nature雜志上。研究人員表示這種具有人工智能的生化系統(tǒng)，或者至少是具有某些基本的決策能力的生化系統(tǒng)，可以在醫(yī)藥，化學以及生物領域帶來不可估量的應用。 在將來，這樣的系統(tǒng)也許可以在細胞內(nèi)工作，幫助回答根本的生物問題或者診斷疾病。如果一個生化過程能夠?qū)ζ渌肿拥拇嬖谧龀鲋悄茼憫�，它將會允許工程師們一步一個分子的制造出日益復雜的化學物質(zhì)，或者搭建出新的分子結(jié)構(gòu)。并且在科技應用之外，對這些系統(tǒng)的設計也可以帶給思維的進化過程以間接的認識。 理論上，由合成生物學帶來的“細胞藥廠”有可能產(chǎn)生任何藥物，但在實際應用中，還有很多問題需要攻克。比如，遠程操控體內(nèi)用藥如何達到全自動化、數(shù)字化精準？“細胞藥廠”可否長期有效？這就需要人工智能的加入。 合成生物學與人工智能的結(jié)合，將會打開人類對于未來的無窮想象空間！ |
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- 專業(yè): 合成藥物化學
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
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樓主好，做生物抗腫瘤藥物化學的我，是否可以入您法眼。目前SCI接收2篇，1篇under review。目前在準備托福，一個奮進的研三研究生。 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
2樓2018-09-29 20:49:05
3樓2018-11-07 23:15:24
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