科技工作者之家
科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。
科技工作者之家 2020-07-13
来源:新材料智库
21世纪是多元化的世纪,被称为生命医学、纳米材料以及信息化的时代,其间诞生的合成生物学(synthetic biology)、超材料(metamaterials)和人工智能(artificial intelligence,AI)学科引起了各国政府和国内外学者的广泛关注。
合成生物学与超材料学科不仅诞生时间和发展历程非常接近,而且具有非常类似的概念内涵,并在2010 年同时被《Science》杂志评为“21 世纪前十年自然科学领域的十项重大突破”。
人工智能从名称来看包含两个部分:“人工”和“智能”,其中“人工”指的就是由人工设计、人工创造和制造,而“智能”则来自于生物和活体,这表明人工智能与合成生物学、超材料同样具有天然融合的概念内涵。
合成生物学、超材料和人工智能3个学科的交叉融合会发生什么?论文提出了生物超材料/超生物材料、智能超材料、智能合成生物学/生物人工智能、智能生物超材料等概念,并展望了潜在应用前景。
合成生物学定义为基于基因或蛋白质等生物元件,通过工程学原理与现代生物学相结合,利用人工设计与合成方法实现改造现有生命体系甚至设计制作全新的生命体系。
超材料用来描述自然界不存在的、人工制造的非活体复合材料或结构。人工智能中“人工”指的就是由人工设计、创造和制造,而“智能”则来自于生物和活体。合成生物学、超材料和人工智能3个学科的交叉融合如图1所示。1
生物超材料/超生物材料生物超材料/超生物材料是合成生物学与超材料的融合,有望实现具有自然界不存在特性的活体复合材料或结构。
如图2所示,传统的超材料只能对外界输入的信息按照设计的结构和编码做出响应,而生物超材料能对外界信息按照生物响应机制做出智能化的响应。其潜在应用包括医疗健康、新能源、环境保护、生物医药与细胞组织工程等领域。2
智能超材料智能超材料是超材料与人工智能学科的融合,其主要特点是能够快速灵活产生和响应复杂而有特定目标的力、声、电、磁和热信号。3
智能合成生物学/生物人工智能智能合成生物学/生物人工智能是人工智能与合成生物学的融合,一方面是智能全自动一体化生物合成流程;4
智能生物超材料智能生物超材料是合成生物学、超材料和人工智能有机融合的一个新概念(图5),涉及领域多、研究难度大,但可实现三者的优势互补、互相融合。5
结论本文提出了智能生物超材料的概念,通过合成生物学、超材料与人工智能的融合,发展出生物超材料/超生物材料、智能超材料、智能合成生物学/生物人工智能、智能生物超材料的新概念。来源:xincailiaozhiku 新材料智库
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NTYyNDYxNw==&mid=2651107837&idx=3&sn=3e2d88a23fc3800f5d381ca6b64424ad&chksm=8b4c9d3bbc3b142d9f7cd51765b1bf138912bde28b4229ce1823ab5c6958d740bcd64a694fdd#rd
版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。
电话:(010)86409582
邮箱:kejie@scimall.org.cn
Nature Plants:用合成生物学“革命”新农业
中国生物工程学会关于筹建“合成生物学” 、 “动物生物技术” 、 “细胞分析”三个专业委员会的通知
合成生物学如何影响未来农业?
合成生物学简史(1961-2013)
合成生物学快讯2020年第4期:合成生物学对生物贸易、获取和惠益分享的潜在影响
合成生物学、超材料和人工智能的融合将出现颠覆性技术突破
2023合成生物学国际论坛召开
合成生物学将掀“定量”热潮
中国毒理学会2017年活动计划
2016全国植物生物学大会在武汉成功举办