仿生学如何整合遗传学并发展到人工生物系统时代
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- 2025-06-19 12:24:36
1994年,中国科学院(CAS)的曾邦哲[曾杰]提出了系统生物工程(systems bio-engineering)与系统遗传学的概念,着重于细胞仿生工程的研究。在2002年的德国会议上,他提出了细胞通讯的生物计算机模型(Automatic Cell and Bionic Computer)。这个模型体现了仿生学与遗传学的深度融合,即通过遗传工程实现生物系统的仿生设计。
人工基因重组和转基因技术,是对自然重组和基因转移过程的模拟,这是分子层面的仿生体现。进一步,天然药物分子和生物高分子的人工合成,是更高层次的分子仿生应用。在细胞系统层面,人工神经元、神经网络和细胞自动机的开发,体现了对生物系统复杂性的模仿。
随着对单基因遗传学研究的深入,系统遗传学(system genetics)逐渐发展,从单基因转移扩展到多基因系统调控。合成生物学(synthetic biology)随之兴起,聚焦于多基因转基因的研究。纳米生物技术(nano-biotechnology)和生物计算(bio-computation)领域的系统生物工程,则推动了DNA计算机技术的进步。
总的来说,仿生学已经进入了全面发展阶段,从分子、细胞扩展到器官层面,致力于人工生物系统的(artificial biosystem)开发,开创了一个全新的生物工程时代。
扩展资料
仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学,它是在上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理,并将这些原理移植于工程技术之中,发明性能优越的仪器、装置和机器,创造新技术。从仿生学的诞生、发展,到现在短短几十年的时间内,它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路,也就是向生物界索取蓝图的道路,它大大开阔了人们的眼界,显示了极强的生命力。
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