NaNg's blog

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器官工业幻想

原来尝试写的一个短篇科幻,一个关于合成生物学、部分生命(器官)模块化的技术幻想。 如果城市成为一个生命体,器官成为一种“电器”,血管、淋巴成为作为基础设施的“电网”, 这样的世界会是怎样的呢?文笔很烂,随便看看吧。

一、全自动牛奶工厂

在靠近市中心不远的地方,有这样一家牛奶工厂,然而工厂内却没有一头奶牛,取而代之的是车间墙壁上整整齐齐、等间距地长出的一排奶牛乳房,每个乳房与墙壁相连接的地方是一个不知道什么材质(但我猜这种材质应该具有比较好的生物相容性)做成的盒子。盒子的上方有一个控制器,这个控制器能够完成对于单独一个奶牛乳房的控制工作,它可以控制定时对乳房进行挤奶,监视它的营养、健康状况。比如说,当乳房的某种营养物质缺乏时,能够自动地向奶牛场的服务器发出请求,调整通往这个器官的营养管线中相应物质的浓度。当这个器官出现健康问题的时候,比如说不小心被外来病毒感染,控制器也能检测到,然后向总部报警,请求输送药物。要是药物无法对其有效治疗,还可以向器官释放化学信号,让它进行自我凋亡,然后被酶类分解,分解后的营养物质还会被专门的管道输送回去进行回收。更厉害的是,这个器官死掉以后,一个新的器官又会从墙上长出来,这都是在控制器精准释放化学信号诱导盒子中内置的干细胞团进行分裂、分化下完成的。

整个生产体系中最具有科技含量的部分就是那个“盒子”,它是有机物与无机物相互连接的界面,可以说是发育生物学、免疫学、合成生物学以及计算生物学等学科的结晶。其中的核心技术问题在去年才被科学家们攻克,我也不是很明白其中的原理,但听说底层原理和复杂系统研究中的最新理论以及对20世纪提出的图灵斑图的深入研究有关。

更值得一提的是营养/废物管线系统的设计,整体上参考了自然界中哺乳动物血液、淋巴液循环系统的构造,但加入了更多的人为设计,相较于天然的循环系统,从工程的角度来说更加的“松耦合”。管线虽然从外观上看和一条普通的塑料水管并没有太大区别,但它的内部的构造却相当复杂,有几条相互平行的管线组成,单独负责营养、免疫、信号等功能,但它们也并非完全的平行,在固定的节点上会有一些物质和信息的交换,具体的过程也受到一些控制装置的调节。同时,管线系统与器官模块之间的设计是“可拔插”的,在设计好的位置上可以放上任意的器官模块,只要它的表面免疫受体抗原结构在服务器的数据库里面被登记过,它就能被顺利接入管线系统,然后开始在模块内置的程序下释放化学物质诱导内部的干细胞团逐渐发育成实现设计好的结构,发挥其相应的功能。

二、模块化器官、生命营养管线

牛奶工厂的生产效率相当高,根据 cLife 的计算,整个城区的商品牛奶供应仅由这一家工厂就足以满足。但据说市场调查的结果并不理想,目前大约只有60%的人愿意直接购买通过这种方式生产出的牛奶,尽管牛奶的质量本身并无问题,同时大多数研究结果也表明不会对人体产生伤害。目前生产的牛奶大多数用作奶制品加工的原料和向经济不发达国家出口。

在将管线系统的设计完成以后,cLife 很快将其中的多个技术申请了专利,在他们的布局之中,牛奶工厂只是作为试验的整个庞大计划的冰山一角,他们所构想的是将管线接入到整个城市当中去。可能虽然有些难以想象,但从近期合成器官领域的研究进展来看,也许这很快就会成为现实。上个月的国际合成器官学会议上共有将近300位学者发表了自己的研究成果,从诱导分化技术的基础研究到相关工业标准的制定再到具体的应用设计,研究的种类繁多,这当然算得上是目前全世界研究最为火热的领域了。从新闻报道上看,最让人印象深刻的是一位研究者所发表的,在体外构建出的一套用于远距离目标监测的生物视觉系统,研究者利用分化诱导技术在体外诱导出了隼形目鸟类的视觉系统,并构建了完整的脑机接口,经过测试在一系列远程目标追踪、监测任务上的表现均优于传统的光学计算机视觉系统。

当然,为了整个计划更快速的进行,cLife 在通用标准的制定上下了很大功夫,他们开源了很多特定组织结构的分化诱导指令集,并在不久前向国际标准化组织提交了管线系统的接入协议标准。如今,合成器官的开发以及不像是过去那样只有国际上最顶尖的学术机构才有条件去完成,整个行业内的生态已经在逐步完善,相信不久之后可能甚至很多个人爱好者都能够有条件去完成他们自己的作品了。

三、作为有机生命的城市

由于受到一些生产成本问题的限制,管线系统规模还无法突破一定的工程极限,所以目前管线系统还只在 cLife 和一些其他研究机构的园区中存在,但已经不断有新技术的出现将管线系统的成本一再降低。这样来看,大规模管线系统接入城市也许只是时间早晚的问题了。这样的发展,不禁让人想起电气工业革命,生命管线系统将接入城市,接入到工业与生活的每个角落,成为城市的基础设施,就如同电力系统的普及,而各式各样新出现的模块器官就好比是各式各样的电器。

记得之前有人说城市是一个巨大的生命,而当时这句话只是在比喻的意义上成立。但如今这个“生命”居然真的生长出了血管、免疫系统和神经系统,发育出了它的器官,变得越来越像一个有机体,这真让人觉得不可思议。