生命,是一种奇妙的存在。关于生命起源和本质的追寻,科学上从未停下探索的脚步。随着人工智能的发展,碳基生命与硅基生命再次成为热烈讨论对象。
4月13日,第120期珠江科学大讲堂在广东科学中心学术交流中心成功举办。中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员,博士生导师彭广敦作《硅基生命和数字孪生》科普主题演讲时透露,未来,将实现对中所有的细胞进行数字化的处理,建立从DNA、结构到所有的物质信息和遗传信息综合到一起的信息载体,构建“数字生理人”。
“生命是非常复杂的,其复杂程度如同宇宙一般。”彭广敦以与宇宙的比较开场。他认为两者是相似的,从细胞有丝的过程中,可以看出与宇宙里的黑洞和星星消失的过程相似。他用了一个很感性的比喻来形容,由色素上皮层和视网膜感觉层组成的视网膜,其鲜艳颜色的变化以及构成的神经电信号联络的紧密结构,就像星座间绽放出来的光芒。
什么是碳基生命,什么是硅基生命?同为“生命”,它们有何关联?彭广敦介绍,碳基生命由碳、氢、氧、氮基础的成分组成。“人工智能学习其实是向碳基生命学习,所有的生命体都是靠光合作用产生的能量供应。而硅基生命是人工智能通过CPU(中央处理器)芯片、GPU(图像处理器)芯片,还有许多的内层存储、光纤这种方式,由硅基和硅元制造形成的。”
他解释道,硅基生命,是学习碳基生命,从自然里最基础的成分进行设计和改造,但其组成的形式和涌现出的新模型,反过来又可以帮助人类对碳基生命有更好的理解。从信息的角度来看,所有中,最主要的信息有遗传编码所构建的信息体系,是DNA双螺旋构建出的一个核心理论框架。人类可以从基因到转录、到蛋白这种信息变化的流向来理解生命,建立出最基础的框架,从DNA(脱氧核糖核酸)—RNA(核糖核酸)—蛋白转录翻译的过程中,实现每一个细胞独特功能,实现运动、思考各种行为基础。
彭广敦提出,在生命的信息流里体现核心的控制思想,相当于细胞和组织中的架构师,可以把各个方面协调在一起。而且信息流在每一个细胞中都是通过DNA中心法则一层一层传递出来,信息流的流向和以细胞为基础的物质流的流向是双重关系,合并在一起就形成了复杂且具有多种变化功能的实体。“一个信息流软件控制的载体和一个基于细胞组成的物质架构的载体,这两种载体组合形成了一个复杂的人类生命,并产生人的数字化基础部分。”
用数字化的智能技术,构建“数字生理人”,呈现生命运行之规律。彭广敦进一步讲解,在虚拟现实(VR)中BOB半岛体育BOB半岛体育,将的某一个组织或者器官进行放大,每一个细胞当下所处的状态,演化过程,不同细胞间的通讯对话以组学信息流呈现。例如身体中的某一些特定的细胞发生大量的突变形成的肿瘤BOB半岛体育。通过大量可视化的数据,底层认识对核心编码成分数据的理解推算出过程,在癌变发生之前可以更快速干预,是社会精准医疗、预防性医疗一个重要出发点。
“我们希望能够建立起人类生命体智能化、硅基化、数字化的模型。就如同掌握了汽车的原厂配件图一样,能够清楚地知道每一种配件在什么地方,发挥什么样的功能,如果出现故障,就可以进行更换或者整修。”
对于像宇宙一样庞大的细胞组成结构,为了达成能够将所有的细胞组成生命中间很关键的部分,要全部进行测定,在数字化生命构建的过程中将建立一个智慧化、自动化的未来科学研究实验室。彭广敦说,未来实验室重视数据的收集、存储和分析,运用大数据技术和人工智能算法对生物数据进行深入挖掘。通过对海量数据的分析,实验室能够发现新的生物规律和潜在的治疗靶点,推动科学研究的进步。返回搜狐,查看更多BOB半岛·(中国)官方网站当碳基遇到硅基“数字生理人”开始造了吗