互聯網技術會給生物科學帶來怎樣的爆發？

鄧鋤頭挖科技

項目經理

面對生命科學行業、制藥公司和農業聯合企業，環保主義者也存在同樣的問題。這兩個運動不僅共享同一個哲學理念，而且隨著生物信息學的興起，他們在技術層面也達成了契合。研究者開始使用計算機技術破譯、下載、分類、存儲並重新配置遺傳信息，客觀上推動了生物產業中基因技術的發展。

成熟的計算機軟件提供了將生物學概念化的新語言。同時，在生物科技中，這一語言也放大了媒介在遺傳信息流動中的作用。正如我在1998年出版的《生物科技紀元》（The BiotechCentury）一書中所寫：“現實就是，計算技術和基因技術正融合在一起，形成一種強大的新技術。”

如今，世界各地的分子生物學家都致力於這一研究，即如何最大限度地將過去的數據庫擴展到最大。在政府、學校和企業實驗室，科學家們對從最低等的細菌到人類的基因序列進行映射和排序。他們共同的目標就是找到一種新的方式控制基因信息，從而獲得經濟利益。科學家希望能在21世紀中葉，將數以萬計的活體生物的基因信息下載，並儲存到一個巨大的數據庫中。

這個數據庫包含了地球上各種動植物和微生物的發展藍圖。事實上，這些生物的基因信息量巨大，所以它們只能以數千個數據庫的形式儲存於計算機中。例如，如果將完整的人類基因組序列以電話簿的形式儲存，儲存量相當於200本曼哈頓千頁電話簿。這將是一個包含超過30億條信息的數據庫。換句話說，如果我們要打印出所有的人類多樣性數據，那麼數據庫的大小將至少增加4個數量級，或相當於第一個數據庫規模的一萬倍。

基因的映射和排序只是一個開始。要想了解和記載基因、組織、器官生物體、外部環境和引發基因突變的干擾和表面反應之間的所有關系，其複雜程度遠遠超出傳統的系統建模。因此，只有運用跨學科的方法，並在很大程度上依靠信息科學家的計算能力，才有希望完成這項任務。

各個領域的泰鬥級人物，例如計算機領域的比爾·蓋茨和華爾街內部人士邁克爾·米爾肯（Michael Milken），他們均在生物信息學這個新領域進行了投資，共同致力於推進信息和生命科學領域的合作。在被用來破譯和儲存遺傳信息的同時，計算機也被用於模擬虛擬生物環境，從中模擬複雜的生物有機體、網絡和生態系統。

這種虛擬環境幫助科學家提出新的假說和方案，並將這種假說用於在實驗室中測試新的農業和醫藥產品。在虛擬實驗室，生物學家可以創建、合成含有幾個鍵的分子，然後試圖在實驗室平台合成真正的分子，這樣就可避免通常長達幾年的實驗室工作。

通過3D計算機模型，研究人員可以在屏幕上連接不同的分子，來觀察它們是如何相互作用的。科學家准備使用新信息時代的計算機技術，在未來創建全部種類的分子。化學家已經開始展望一種新的可能性，即合成一種可自我繁殖、導電、防汙染、抗腫瘤、防可卡因甚至可阻止艾滋病病毒蔓延的化合物。

蓋茨對即將到來的信息和生命科學的結合非常感興趣，他說：“這是信息時代，而生物信息是我們正在破譯並試圖決定改變的最有趣的一個方向。問題在於怎樣去做，而不是是否要做。”目前，計算技術正在逐漸應用到其他領域，成為可再生能源、3D打印、市場營銷、物流、運輸、醫療保健以及在線高等教育的媒介。

重新構建社會的新計算語言帶來了各種利益，包括信息黑客、生物黑客、3D黑客和綠色黑客。維系這些團體的紐帶就是對協同開源經濟和共享管理模式的認同與追求。盡管市場沒有被完全摒棄，政府也沒有被完全排斥出局，但這些新運動的參與者依然對對等的共享管理有著熱切的期望。