尝试构建虚拟蠕虫这一迷人而复杂的壮举

An open-source project is striving to create the world’s first fully digital organism. Here’s a peek inside the process that could bring us to a better understanding of life itself.

尝试构建虚拟蠕虫这一迷人而复杂的壮举

一个开源项目正致力于创造世界上第一个完全数字化的生命体。让我们一窥这一复杂过程的内幕——它或许将引领我们更深刻地理解生命本身。

一位天才科学家创造了一个人工生命体,它以某种方式获得了自由意志和意识——然后开始失控。这一直是从《弗兰肯斯坦》《西部世界》等小说和流行文化作品的基本情节。但在小说、电影、电视和人们丰富的想象之外,人类真的有可能创造出一个”自由生存、不受剧本束缚”的生命体吗?

这正是波士顿神经科学家、企业家、神经科学软件公司Metacell首席执行官斯蒂芬·拉森,以及一支由100多名科学家、设计师和程序员组成的国际团队,在创立开放蠕虫项目时所立下的目标(TEDxBangalore演讲:蠕虫是解锁大脑奥秘的最佳途径)。他们的使命是创造世界上第一个利用生命原理在计算机上存在的数字生命体——并将其作为一个公开的开源项目来推进(工作在Google Hangouts上协调,任何人都可以在YouTube上旁听他们的会议)。

作为测试对象,团队选择了秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans),这是世界上被研究得最为透彻的多细胞生物。这种长约一毫米的线虫深受科学家青睐,因为它是最简单的有大脑的动物。它的整个身体由959个细胞组成,其中302个是神经元,形成约10,000个神经连接。(相比之下,人类大脑约含860亿个神经元和100万亿个突触。)然而,即便拥有如此小的神经网络,这种蠕虫依然能够觅食、交配,并躲避天敌和毒素。

秀丽隐杆线虫也是1998年第一个完成基因组测序的多细胞生物,使生物学家得以全面了解它从胚胎到成体的发育过程。一个名为Wormbase的数据库是关于该蠕虫分子功能的遗传学和生物学研究的持续更新信息库。最后同样重要的是,这种微小的蠕虫是迄今唯一被绘制出”连接组”的生物——即一张展示每个神经细胞如何相互连接的三维地图。

该项目汇聚了神经科学、计算技术以及一个相对较新的领域——虚拟细胞生物学。七年来,团队

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