Hvad er livet? I hele den større del af det 20 århundrede blev spørgsmålet ikke var af stor interesse for biologer. Livet er en betegnelse for digtere, ikke videnskabsmænd, troede syntetiske biolog Andrew Ellington i 2008, der begyndte sin karriere med undersøgelsen af, hvordan livet begyndte. På trods af de ord, Ellington, relateret forskning i livets oprindelse og astrobiologi fornyet fokus på værdien af liv. At genkende en anden form, at livet kunne tage fire milliarder år siden, eller form, at hun kunne tage på andre planeter, er forskerne nødt til at forstå, hvad det væsentlige gør noget levende.
Liv, men er et moving target, som bemærket længe siden, filosoffer. Aristoteles mente, “liv” og “living” er forskellige begreber — sidstnævnte, i hans tilfælde var det alle eksisterende væsener, der lever i vores verden, som hunde, naboer og bakterier på huden. At vide, livet, vi skal udforske i live; men i live er altid under forandring i tid og rum. I et forsøg på at definere liv, er vi nødt til at overveje det liv, som vi kender, og som vi ikke kender. Som forsker mener, at oprindelsen af liv pier Luigi Luisi fra Universitetet i Roma Tre, der er liv-hvad-det-nu-liv-hvad-hun-ville-være, og liv-hvad-hun-engang-var. Disse kategorier viser det dilemma, som viste den middelalderlige filosoffer-mystikere. Liv, som de bemærkede, er det altid meget mere end i live, og for denne grund, paradoksalt nok, er det aldrig vil være til rådighed for de levende. På grund af denne forskel mellem det virkelige liv og de mulige liv, en definition af liv med fokus på dens evne til at ændre og udvikle sig, og ikke kan reduceres til at definere faste ejendomme i livet.
Er det muligt at skabe liv i laboratoriet?
I begyndelsen af 1990’erne, rådgive NASA om mulighederne for liv på andre planeter, biolog Gerald Joyce, der i øjeblikket arbejder på Institute for biological studies Salk i Californien, har bidraget til at udvikle en af de mest udbredte definitioner af liv. Det er kendt som den kemiske Darwinistiske definition: “Livet er en selvbærende kemisk system, der kan Darwinistisk evolution”. I 2009, efter årtiers arbejde, holdet af Joyce ‘ s offentliggjorte arbejde, som beskriver RNA molekyler, der kan virke som en katalysator for deres egen syntese reaktion på at skabe flere kopier af sig selv. Denne kemiske system er tilfreds definitionen af liv, Joyce. Men ingen vovede at kalde det at leve. Problemet er, at hun ikke gøre noget nyt eller usædvanligt.
“Når genom kan overraske sit ophav slags trick eller et nyt skridt i spillet er næsten livet — som han ikke forventer at høre,” så skrev New York Times om skabelsen. “Hvis det skete, hvis det skete for mig, ville jeg være glad,” siger Dr. Joyce. Og han tilføjer: “jeg kan ikke være sikker, men det er i live.”
Joyce forsøger at forstå livet, genererer en simple living system i laboratoriet. I den proces, som han og andre syntetiske biologer er indeholdt i en levende form, nye former for liv. Ethvert forsøg på at syntetisere nye former for liv peger på det faktum, at der er meget mere, måske endda uendeligt meget mere mulige former for liv. Syntetiske biologer kan ændre processen for udvikling af liv, eller evner, at det udvikler sig. Deres arbejde rejser nye spørgsmål om, opredelnie liv på grundlag af udviklingen. At blive kategoriseret som et liv, der var ændret, der var et produkt af et vendepunkt af evolution, et produkt af brud i det evolutionære kæde?
Historien om oprindelsen af syntetisk biologi er forankret i 1977, hvor drew Endy, en af grundlæggerne af syntetisk biologi, nu Professor i bioteknologi ved Stanford University i Californien, forsøgte at skabe en computermodel af den simpleste form for liv, han kunne finde: bakteriofag T7, en virus, der inficerer bakterien Escherichia coli. Krystal hoved buet på denne virus ligner de lander, der lander på månen og har nok bakteriel medier. Dette bakteriofag er så enkel, at ifølge nogle definitioner af det, selv at leve ikke vil nævne ved navn. (Ligesom alle andre vira, bygger det på den molecular engineering af deres værtscelle for reproduktion). Bakteriofag T7 har kun 56 gener, og Andy tænkte, at det er muligt at skabe en model, der tager højde for hver del af FFA, og hvordan disse dele arbejder sammen: den ideelle forestilling, der forudsiger indvirkning på FFA, hvis en af disse gener, til at fjerne eller slette.
Andy konstrueret en række mutanter af bakteriofag T7 systematisk at banke ud af gener eller ændre deres position i den lille genom af T7. Men mutant phages som en model for en meget kort tid. En ændring, som vil føre til, at deres svækkelse, førte til, at deres afkom rev celler af Escherichia coli i to gange hurtigere end før. Virkede ikke. I sidste ende, Andy indså: “Hvis vi ønsker at simulere den naturlige verden, er vi nødt til at omskrive den naturlige verden, så at det blev simuleret”. I stedet for at søge efter de bedste kort til at ændre det område. Således blev født den område af syntetisk biologi. Låntagning teknikker fra programmering, Andy begyndte at “refactor” genomet af bakteriofag T7. Han skabte bakteriofag T7.1, form for liv, der er designet til at forenkle fortolkningen af det menneskelige sind.
Fag T7.1 — et eksempel på såkaldte sverhtermicheskoy liv, som skylder sin eksistens til den menneskelige design, ikke naturlig udvælgelse. Bioengineers, som Andy, i betragtning af livet på to måder: som en fysisk struktur på den ene side, og hvordan oplysninger struktur på den anden. I teorien, er den perfekte gengivelse af livet, bør intensivere den usynlige overgang mellem information og spørgsmål, formål og gennemførelse: ændre et par breve DNA på din computer skærm, udskrift af organismen i din plan. Med denne fremgangsmåde, er udviklingen truer med at ødelægge projektet ingeniør. Bevarelse af biologisk design, kan kræve, at din udtænkt krop kunne ikke reproducere eller udvikle sig.
Tværtimod, Joyce ‘ s ønske om at have sin molekyler han var overrasket over, siger, at evnen til at åbne evolution — “kreative, almægtig, uendeligt” — er det vigtigste kriterium for livet. I overensstemmelse med denne idé, nu Joyce definerer livet som et genetisk system, der indeholder flere bit end det antal, der er nødvendigt for at begynde sit arbejde. Men ifølge denne definition, hvis du tager to identiske systemer med forskellige historier — en designet og andre udviklede — kun det sidste betragtes i live; rationelt designede system, uafhængigt af dets kompleksitet, er blot en “teknologisk artefakt.”
Design og udvikling er ikke altid imod. Mange projekter inden for syntetisk biologi bruger en blanding af rationel design og dirigeret evolution: de design media mutant celler i forskellige varianter og vælge den bedste. Selv om den nye opfattelse Joyce om livet indebærer udviklingen, kræver det også en pludselig begivenhed, snarere end en lang Darwinistisk udvikling. Emergent liv passer ind i den kultur, de pludselig innovation af ideer, som omfatter et magisk udseende af at arbejde knopper ud af din 3D-printer. Design og udvikling er kompatible, hvis bioengineers vil kigge på den genetiske mangfoldighed som et Skatkammer af design-elementer for den fremtidige liv former.
For nogle syntetiske biologer den måde, at hvad mystikerne kaldet livet, ud over livet, som går ud over livet, som vi kender det — passerer gennem biologiske engineering. Andy beskriver sit kald i form af et ønske om at bidrage til livet og til at skabe nye former for “den utrolige modeller, der vil blomstre og leve.” Joyce kontraster liv og teknologi grundlæggende termodynamiske tendens til uorden og forfald. Hvilke nye former vil få liv? Kun tiden vil fortælle.
Hvis vi skaber liv i et laboratorium, som vi til hendes otnositsa?
Ilya Hel