当碳基遇到硅基，“数字生理人”开始造了吗
深圳商报·读创客户端驻穗记者 姚嘉莉
生命，是一种奇妙的存在。关于生命起源和本质的追寻，科学上从未停下探索的脚步。随着人工智能的发展，碳基生命与硅基生命再次成为热烈讨论对象。
4月13日，第120期珠江科学大讲堂在广东科学中心学术交流中心成功举办。中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员，博士生导师彭广敦作《硅基生命和数字孪生》科普主题演讲时透露，未来，将实现对人体中所有的细胞进行数字化的处理，建立从DNA、结构到所有的物质信息和遗传信息综合到一起的信息载体，构建“数字生理人”。
主办方提供
“生命是非常复杂的，其复杂程度如同宇宙一般。”彭广敦以人体与宇宙的比较开场。他认为两者是相似的，从细胞有丝分裂的过程中，可以看出与宇宙里的黑洞和星星消失的过程相似。他用了一个很感性的比喻来形容，由色素上皮层和视网膜感觉层组成的视网膜，其鲜艳颜色的变化以及构成的神经电信号联络的紧密结构，就像星座间绽放出来的光芒。
什么是碳基生命，什么是硅基生命？同为“生命”，它们有何关联？彭广敦介绍，碳基生命由碳、氢、氧、氮基础的成分组成。“人工智能学习其实是向碳基生命学习，所有的生命体都是靠光合作用产生的能量供应。而硅基生命是人工智能通过CPU（中央处理器）芯片、GPU（图像处理器）芯片，还有许多的内层存储、光纤这种方式，由硅基和硅元制造形成的。”
他解释道，硅基生命，是学习碳基生命，从自然里最基础的成分进行设计和改造，但其组成的形式和涌现出的新模型，反过来又可以帮助人类对碳基生命有更好的理解。从信息的角度来看，所有人体中，最主要的信息有遗传编码所构建的信息体系，是DNA双螺旋构建出的一个核心理论框架。人类可以从基因到转录、到蛋白这种信息变化的流向来理解生命，建立出最基础的框架，从DNA（脱氧核糖核酸）—RNA（核糖核酸）—蛋白转录翻译的过程中，实现每一个细胞独特功能，实现运动、思考各种行为基础。
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彭广敦提出，在生命的信息流里体现核心的控制思想，相当于细胞和组织中的架构师，可以把各个方面协调在一起。而且信息流在每一个细胞中都是通过DNA中心法则一层一层传递出来，信息流的流向和以细胞为基础的物质流的流向是双重关系，合并在一起就形成了人体复杂且具有多种变化功能的实体。“一个信息流软件控制的载体和一个基于人体细胞组成的物质架构的载体，这两种载体组合形成了一个复杂的人类生命，并产生人的数字化基础部分。”
用数字化的智能技术，构建“数字生理人”，呈现生命运行之规律。彭广敦进一步讲解，在虚拟现实（VR）中，将人体的某一个组织或者器官进行放大，每一个细胞当下所处的状态，演化过程，不同细胞间的通讯对话以组学信息流呈现。例如身体中的某一些特定的细胞发生大量的突变形成的肿瘤。通过大量可视化的数据，底层认识对核心编码成分数据的理解推算出过程，在癌变发生之前可以更快速干预，是社会精准医疗、预防性医疗一个重要出发点。
“我们希望能够建立起人类生命体智能化、硅基化、数字化的模型。就如同掌握了汽车的原厂配件图一样，能够清楚地知道每一种配件在什么地方，发挥什么样的功能，如果出现故障，就可以进行更换或者整修。”
对于人体像宇宙一样庞大的细胞组成结构，为了达成能够将所有的细胞组成生命中间很关键的部分，要全部进行测定，在数字化生命构建的过程中将建立一个智慧化、自动化的未来科学研究实验室。彭广敦说，未来实验室重视数据的收集、存储和分析，运用大数据技术和人工智能算法对生物数据进行深入挖掘。通过对海量数据的分析，实验室能够发现新的生物规律和潜在的治疗靶点，推动科学研究的进步。