米世界,这是两个完全不同的世界,而纳米技术则是直接连接两个世界的接口。”
“这是一种跨越空间的技术,从医生的宏观尺度到生物分子所在的纳米尺度,在由器官,组织和细胞构成的超复杂多尺度景观中穿梭。”
“上一代科学家一直以来,有一种保守的乐观,以为生命可以被简化为基因和分子。”
“他们认为生命就像拼积木一样,将无数个化学分子,按照一种基因编码的算法程序,拼凑在成一台生化计算机,就能从宏观层面上产生真正的意识和生命。”
“随着对生命的所有细节的钻研,人们了解得越多,越能认识到生物的复杂性。”
“每个生物的构成是属于多尺度的,每个尺度上都能构建出独特的生物机械模型,比如生物分子功能模型,细胞行为模型,以及组织模型。”
“这些模型整合在一起,能对生物现象进行定量的数学表述。”
“换句话说,这其实是生命的物理学。”
“物理学,在试图为纳米尺度(分子),微米尺度(细胞),组织与器官的毫米和厘米尺度,大型生命体的米尺度,乃至整个行星尺寸的生态系统之间的科学与认知分歧,搭建起一座互通的桥梁。”
“通过利用物理学方法研究生物学,我们实际上将会提炼出宇宙的配方,从纳米尺度开始编织并组装出物质,并不断放大尺度,获得终极力量,以革新人类的技术和医学。”
“仅仅知道基因,并不足以解释生命,也无法应对医学上的挑战。”
“21世纪的现在,人们已经拥抱了生命的复杂性,除了信奉生命就是‘基因,细胞,组织,身体和环境,交织而成的交响乐’,科学已经没有其他在理性上可行的路线。”
“而定量科学技术与对生物学的数学描述,就是演凑这场交响乐的乐器。”
“纳米技术就是乐器之一,因为我们能够利用它们感知微观世界的化学和物理特性。”
“在纳米层面上,结构与温度,水,离子,还有化学反应的相互作用,可以形成确切的运动,掌握这种生物的机械力学特性,就是所谓的纳米技术。”
“细胞可以感知非分子的线索,比如机械信号,电信号和振动,或者根据环境的温度或化学条件做出改变,还能利用DNA对这些线索做出响应。
“这既可以是基因方式的,也可以是非基因方式的响应。”
“比如,细胞表面强烈的拉拽作用力可以一直传递到细胞核中,并使其变形,一般来说这会引起细胞核内DNA的机械重组,也许最终结果是增加特定蛋白质的表达或抑制。”
“细胞核的形态,力学特性,它与细胞其他组件之间的联系,以及细胞核内DNA的重组,都是细胞中活性计算能力的一部分。”
他拿起
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