3D“造人”困難重重，3D“造畜”了解一下

原標(biāo)題：3D“造人”困難重重，3D“造畜”了解一下

文 | 顏璇

來源 | 智能相對論（ID：aixdlun）

Netflix新劇《副本》出現(xiàn)了這樣的一幕——勞倫斯的兒子利用便攜式3D生物有機(jī)體打印機(jī)，先打印出細(xì)胞群，然后一點(diǎn)點(diǎn)積累，最后克隆出了自己爸爸的身體，再植入自己的堆棧（類似于記憶芯片），完美地“變身”為有錢的爸爸。

看上去，利用3D生物打印技術(shù)打印出一個完整的人體，而且能正常地為人所用是一件非常簡單的事情。然而現(xiàn)實(shí)是，別說一點(diǎn)點(diǎn)積累細(xì)胞了，剛開始打印出的細(xì)胞群都不見得能存活下來。全世界生物打印領(lǐng)域的先驅(qū)Organovo 公司就曾經(jīng)打印出人體肝臟，但這個肝臟僅僅只存活了40天。

當(dāng)然，科幻劇里的情節(jié)并非不能在現(xiàn)實(shí)中上演，打造一個“假人”還是有可能的，但我們是否真的需要這項(xiàng)功能，或許可以再考慮一下。

3D“造人”，以他山之玉攻石

3D“造人”，關(guān)鍵是要突破2D的認(rèn)識。目前，人們對微觀世界的理解一直停留在二維水平，生物學(xué)家也很難從三維立體的角度去理解生命體里細(xì)胞、血管和神經(jīng)之間的相互聯(lián)系。

除此之外，即使我們觀察清楚了三維的微觀現(xiàn)象，3D生物打印技術(shù)依舊有著不足，比如生物打印材料如何量產(chǎn)，讓生物“紙墨”達(dá)到“造人”的數(shù)量，以及如何讓活細(xì)胞準(zhǔn)確地排列在可打印凝膠中，并維持活性。

智能相對論分析師顏璇認(rèn)為，這可不是簡單的把菜種進(jìn)土壤里的問題，打印時，我們必須準(zhǔn)確計算活細(xì)胞的位置，也就是說，面對每個活細(xì)胞，你要面對的問題是，如何把一顆大白菜的種子準(zhǔn)確地種在東南角的一小塊地里，并使它得到最理想的光照，長成你最喜歡的樣子。而到目前為止，建造“完美的菜園”，憑借人類的計算能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

面對這一系列問題，條條大路通羅馬，我們或許可以從其它技術(shù)那里得到啟發(fā)。

近日，《尖端物料》（AdvancedMaterials）中提到了一款新的螺旋形納米發(fā)動機(jī)，其借助微弱旋轉(zhuǎn)的磁場，能夠在活細(xì)胞中“遨游”。不僅如此，它還可以人為制定出一種活動方案，研究者就利用這個特性在細(xì)胞中運(yùn)動出了“N”和“M”的軌跡。與此同時，這款機(jī)器人還不會傷害到細(xì)胞。

我們可以把這個納米機(jī)器人當(dāng)作一個小車子，它能夠在生命體內(nèi)按我們想要的軌跡去開動，如果這個車子內(nèi)還能坐上觀察員，那就再好不過了。

這時候，AI顯微鏡就派上了用場。在頂級科技盛會Think 2018中，IBM發(fā)布了對未來5年內(nèi)的五大科技預(yù)測，其中就有AI顯微鏡技術(shù)。IBM也正在研發(fā)這種小型且自主的顯微鏡，目的是為了持續(xù)檢測水資源。

這款顯微鏡能夠放入水體中，就地監(jiān)視浮游生物、識別不同的物種，并跟蹤其在三維空間中的移動。而如果能將這款顯微鏡部署進(jìn)“小車”中，借助其觀察結(jié)果分析，我們或許可以更好地理解細(xì)胞之間的聯(lián)系，從2D里跳出來。

而對于“菜園子”問題，可以打造一臺AI設(shè)備，建立一個可行的數(shù)學(xué)模型，通過模型，可以預(yù)測生物紙墨中的細(xì)胞將要發(fā)生的變化，同時，它還能夠?qū)崿F(xiàn)自動化誘導(dǎo)干細(xì)胞。

中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院承擔(dān)的國家重大科研裝備研制項(xiàng)目“全自動干細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)設(shè)備”就起到了這樣的作用，這是首臺自動化無人堅守、應(yīng)用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化干細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)設(shè)備。

生命的“器皿”，應(yīng)該存在嗎

終有一日，我們可能會將3D“造人”的所有技術(shù)問題都解決掉。但是，技術(shù)難題可以攻克，有一些問題我們卻無法避免。

在電影《逃出絕命鎮(zhèn)》中，男主人公因?yàn)榻训捏w魄被選作了富人的生命載體，在手術(shù)后，富人的意識就會占有主人公的身體，而主人公的意識卻會永遠(yuǎn)被封閉在意識暗坑中。

這個情節(jié)與上文中提到的《副本》情節(jié)有點(diǎn)類似，這兩個情節(jié)都反映出了一個問題——軀殼是無意識的器皿，可以承載一個生命體的意識。

要知道，生命體不僅是物質(zhì)的，也是能量的和信息的。理論上，用細(xì)胞做材料3D生物打印可以把一具人體完全地在細(xì)胞的層面復(fù)制出來，但是信息無法從細(xì)胞層面復(fù)制。所以，即使造出了人，也是沒有能量和信息的人，大概可以參考下……“僵尸”。

我們來開開腦洞，以后，假如3D打印可以“造人”，再加上意識和記憶可以移植，那我們的軀殼就會更像衣服，可以隨意置換。這當(dāng)然存在一些好處，比如殘疾人可以通過打印一個新的身體來獲得健全，人們還可以利用這個技術(shù)打造個性化軀殼……

隱患也是存在的。首先，復(fù)制+打印就可以制作出一個與原本完全相同的副本，如果有人將意識剝離出來，“穿上”這個副本去違法亂紀(jì)，那時的科技能檢測出來嗎？

馬伊琍在擔(dān)任中戲考官時，就明確提出自己的標(biāo)準(zhǔn)和選擇就是一定不能夠收整容的學(xué)生。整容尚且不能接受，完全換了軀殼又能被接受嗎？受影響的還有運(yùn)動領(lǐng)域，一個換了打印軀殼的人是否能參與比賽？如果可以，原裝的和非原裝的又要如何確保比賽的公正性。當(dāng)然了，我們或許可以籌辦一個“非原裝人”運(yùn)動比賽，但又一個令人啼笑皆非的是，這場比賽究竟比得是運(yùn)動精神還是“裝備”的優(yōu)劣？

更為嚴(yán)重的是，一直代代相傳的人類，突然有一天連生育能力這個桎梏也沒有了，可以隨意“造人”，地球的存亡就是迫在眉睫的問題了。

用3D技術(shù)打造一座動物園

3D“造人”技術(shù)的壁壘太多，解決了技術(shù)問題還不夠，技術(shù)引發(fā)的倫理問題和社會問題恐怕比單純的意識移植要更加復(fù)雜。所以，與其去鉆研如何機(jī)械“造人”，不如另辟蹊徑，用3D“造人”技術(shù)上的突破助力其它領(lǐng)域。

智能相對論分析師顏璇認(rèn)為如果利用3D生物打印技術(shù)去打印動物，未嘗不是一個好的選擇。

來自加拿大的一對生物學(xué)家Daniel Mennill博士和她的丈夫Stéphanie Doucet博士正在積極研究一種蟾蜍顏色變化的生物學(xué)意義。就在幾年前，他們用黏土制造了一批金黃色的“蟾蜍”，在交配時節(jié)到來時將這些模型混入蟾蜍聚集的地方，并觀察它們的行為。

然而這種做法并不理想，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的黏土工藝無法制造出高仿真的模型，同時也很難精確控制人們想要研究的變量，如顏色，體形等。

今年，這一對生物學(xué)家用3D打印了一批高仿蟾蜍機(jī)器人“混入“了這些蟾蜍交配的大軍中。雖然這些“蟾蜍”只是高仿產(chǎn)品，但對于科學(xué)家們的觀察還是起到了積極作用。

以后，如果能通過3D生物打印制造更逼真的動物,，就可以更加高效和貼近自然地研究野外環(huán)境下動物的特定行為，對生物學(xué)的發(fā)展大有幫助。

除此之外，3D生物打印的動物自然不能將其放回到大自然中，為了這批動物，我們可以建造一個集聚了3D生物的動物園，這些“假動物”可以頂替真正的野生動物，承擔(dān)起動物園為社會服務(wù)的三大功能:科學(xué)研究基地、科普宣傳教育基地以及為游人提供休閑娛樂場所。

總結(jié)：

3D打印也曾像今天的人工智能和區(qū)塊鏈一樣，被人們賦予極高的期待，甚至被視為引領(lǐng)第三次工業(yè)革命的技術(shù)。但這么多年過去，3D打印似乎再也沒有掀起過什么波瀾。既然如此，不如換個方向，找一找更正確的路徑。

【完】

智能相對論（微信id:aixdlun）：深挖人工智能這口井，評出咸淡，講出黑白，道出vb深淺。重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域：AI+醫(yī)療、機(jī)器人、智能駕駛、AI+硬件、物聯(lián)網(wǎng)、AI+金融、AI+安全、AR/VR、開發(fā)者以及背后的芯片、算法、人機(jī)交互等。

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