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机器理论: benlion 2019-11-2 19:17; BBC 纪录片：《卢浮宫》 O 网页 - 听名著：海明威《老人与海》 O 网页 - 固体 “ 宇宙 ” 中的外尔费米子 O 网页 - 从机器自然观到纳米机器人西部世界 O 网页 - 火星殖民地设计 O 网页 - 从郑和下西洋转换到哥伦布大航海，就是文明发展的路径，在五百年的西方（不是古代希腊罗马）建立了 - 逻辑实证的科学和权力制衡的法制（民主）。人类文明又到了一个更伟大的文明转型时期：从行星（地球）文明（ 1.0 ）跃迁到行星际文明（ 2.0 ）的时期。在上世纪 80 年代研究外尔 O 网页规范场论的对称与破缺（走向生物学的方向），是因为在童年玩的万花筒和数学轨迹绘图的玩具等兴趣，而后，在大学刚毕业时读到分形几何 O 网页。曼德勃罗恰恰又与我一样对生物学家汤普森的形态发生学感兴趣，这就导致了追溯到汤普森引述 1910 年化学概念的合成生物学，以及图灵的非线性系统科学研究，在 R.Rosen 的理论生物学又可追溯到 1968 年的系统论与生物学会议，以及生理（神经 - 内分泌与免疫） - 遗传学（细胞信号传导与基因调控和代谢网络）的拓扑分析。因而，在 90 年代把化学概念的合成生物学 O 网页转换到系统生物工程概念 - 基于系统生物学的工程设计（细胞仿生与转基因技术）与组装合成，把生态系统概念的生物系统推进到分子与细胞的层次，从而，系统与合成生物学整合到生物系统的科学与工程（ BSSE ）偶合模式，并重新定义为理论、实验与计算生物学和工程设计的方法体系。外尔规范场论和克莱因非阿贝尔规范场，向物理学导向夸克和黑洞研究与弦论，向生物学导向了系统与合成生物学和图论 - 网络拓扑分析，最终却发现克莱因和威腾的弦论与网络拓扑分析和分子模块的生物电子设计，都追溯到了欧拉的图论和费曼图与纳米机器 O 网页的思维模式。 1972 年屠呦呦发现青蒿素，我恰恰在新华书店翻阅中西医药书籍，究竟什么是小世界 ?2000 年我邀请日本 Sony 的一个课题组参与组织国际会议，日本提前在 JST 会议举办了东京会议， AP.Arkin 参加了该会议之后 2003 年在贝克利大学建立合成生物学研究中心， 2006 年 Keasling 在酵母合成青蒿素，而后，就是苏新专与米勒考察屠呦呦的故事了 O 网页。注： AP.Akin 在 2014 年提出了美国能源部和 NASA 的火星改造与太空合成生物学项目 O 网页，并且，合成生物学或系统生物工程，将从目前的初级阶段发展的高级阶段 O 网页，于是，马斯克的飞船、脑机接口（我在中学时代的三个设想之一是微电子遥控昆虫飞行）和合成生物学改造火星，就成为了本世纪的前沿科技发展。 - （ 2019 年 11 月网络日记） -; 个人分类: 工业化科学|2249 次阅读|0 个评论

[转载]人类简史（71）: 罗非 2017-8-9 10:20; 　　吉尔伽美什计划　　人类所有看来无法解决的问题里，有一项最为令人烦恼、有趣且重要：死亡。在现代晚期之前，大多数的宗教和意识形态都想当然地认为死亡是不可避免的命运。此外，多数的信仰也以死亡作为生命意义的主要来源。想象一下，如果没有死亡，伊斯兰教、基督教或是古埃及宗教会变得如何?这些宗教告诉信众，他们应该和死亡达成一种协议，将重点放在来世，而不是在今生试图克服死亡、寻求永生。当时最聪明的人才，想的是如何给死亡赋予意义，而不是逃避死亡。　　这个主题也出现在现存最古老的神话里：苏美尔人的吉尔伽美什(Gilgamesh)神话。这则神话的主角是乌鲁克(Uruk)的国王吉尔伽美什，他英勇善战，无人能敌。有一天，他最好的朋友恩基杜(Enkidu)过世，他坐在遗体旁陪着他许多天，直到看到朋友的鼻孔里掉出了一只蛆来。那一刻，吉尔伽美什感到极度惊恐，下定决心设法战胜死亡。他接着踏上旅程前往世界的尽头，途中击败狮子、与蝎人作战，还得找到方法进到阴间。到了阴间，他打碎了几个岩石巨人，遇见阴间的摆渡人乌夏纳比(Urshanabi)，最后找到了经历巴比伦大洪水仍幸存的乌特纳比西丁(Utnapishtim)。然而，最后吉尔伽美什的努力仍告失败，空手而归。虽然一样无法避免死亡，但他多了几分智慧。吉尔伽美什体会到，从神创造人类的时候开始，死亡就是人类必然的命运，必须学会接受。　　如果是进步论的信徒，就不会接受这种失败主义的态度。对信奉科学的人而言，死亡绝非必然的命运，而不过是个科技问题罢了。人之所以会死，可不是什么神的旨意，而是因为各种技术问题，像是心脏病，像是癌症，像是感染。而每个技术问题，都可以找到技术性的解决方案。心脏衰竭的时候，可以用起搏器加以刺激，或直接用新的心脏取代。癌症肆虐的时候，可以用药物或放射线治疗。细菌繁殖的时候，可以服用抗生素来解决。确实，现在我们还无法解决所有技术问题。然而我们正在努力。现在所有最优秀的人才可不是浪费时间为死亡赋予意义，而是忙着研究各种与疾病及老化相关的生理、荷尔蒙和基因系统。他们也在开发新的药物、革命性的新疗法以及各种人造器官，这都能让人类生命延长，甚至有一天终能击败死神。　　在不久之前，不论是科学家或任何人，都还不敢把话说得如此大胆。他们会说：“打败死亡?!这话太夸张了。我们只是想医好癌症、肺结核和阿兹海默症而已。”人们避谈死亡，是因为这个目标似乎太虚无缥缈，为什么要有不合理的盼望呢?然而，现在我们已经可以坦然承认。科学革命的一大计划目标，就是要给予人类永恒的生命。如果觉得永生不死似乎还是个太遥远的目标，可以回想一下，我们现在的医药成就早就是几世纪前所绝对不敢想象的。在1199年，狮心王理查不过是被箭射中了左肩。对今天的医疗来说，这不过是个轻伤。但在1199年，没有抗生素，也没有有效的杀菌方法，于是轻微的皮肉伤造成感染，形成坏疽。12世纪的欧洲阻止坏疽的唯一方式就是截肢，但感染在肩膀上，连截肢也不可行。于是，坏疽就这样在狮心王的身体里蔓延，而众人无能为力。不过两周之后，他就在极度的痛苦中驾崩。　　就算到了19世纪，当时最高明的医师仍然不知道如何预防感染、避免组织腐败。在战场上，就算士兵只是肢体受了轻伤，军医常常还是立刻截肢，以免坏疽造成严重的后果。而且，当时不论是截肢还是其他任何医疗程序(如拔牙)，都还没有麻醉剂可用。最早的麻醉药(乙醚、氯仿和吗啡)都是要到19世纪中叶之后，才正式用于西方的医疗之中。在氯仿问世之前，每次要进行截肢，就得用上四名士兵把受伤的患者牢牢压住才成。1815年滑铁卢之役隔日清早，野战医院旁边就因为截肢而有了手脚成堆的景象。在那些时候，征召入伍的木匠和屠夫常常被调派到军医院，毕竟手术需要的不过也就是刀锯，再无其他。　　但在滑铁卢之役两百年后，一切已经截然不同。我们有着各式各样的药丸、针剂和复杂的手术任君挑选，许多在过去必然会造成死亡的疾病和伤口，现在只是小事一件。此外，对于前现代的民众来说，有许多疾病和疼痛无法可治，只能当作生活中的一部分来接受，但现在也得以药到病除。全球人类的平均寿命已经从25~40岁跃升为67岁左右，而发达国家的平均寿命更高达80岁。75 　　死神军团受到最大的挫败在于儿童死亡率。在20世纪之前，农业社会里有1/4到1/3的孩童无法活到成年。他们多数都死于儿童期疾病，例如白喉、麻疹和天花。在17世纪的英国，每1000个新生儿就有150个无法活到1岁，而且有1/3的儿童也无法活到15岁。76时至今日，英国每1000个新生儿只有5个无法活到1岁，只有7个无法活到15岁。77 　　如果我们先把统计学放在一旁，来讲讲故事，或许就更能体会到这些数字背后的全貌。有一个很好的例子，就是英格兰国王爱德华一世(1237~1307)和埃莉诺王后(1241~1290)一家。他们的孩子可说享有中世纪欧洲的最佳照料，住在宫殿里，想吃什么就吃什么，有足够的御寒衣物，有供给无虞的温暖壁炉，有当时最干净的用水，许许多多仆人能使唤，还有最好的医生。而以下数据列出了埃莉诺王后从1255~1284年间所生的16个孩子：　　1. 一个女儿，不知姓名，出生于1255年，出生时夭折。　　2. 一个女儿，取名凯瑟琳，1岁或3岁时夭折。　　3. 一个女儿，取名乔安妮，6个月时夭折。　　4. 一个儿子，取名约翰，5岁时夭折。　　5. 一个儿子，取名亨利，6岁时夭折。　　6. 一个女儿，取名埃莉诺，得年29岁。　　7. 一个女儿，不知姓名，5个月时夭折。　　8. 一个女儿，取名乔安妮，享年35岁。　　9. 一个儿子，取名阿方索，10岁时夭折。　　10. 一个女儿，取名玛格丽特，享年58岁。　　11. 一个女儿，取名贝伦加丽亚，2岁时夭折。　　12. 一个女儿，不知姓名，出生后不久夭折。　　13. 一个女儿，取名玛丽，享年53岁。　　14. 一个儿子，不知姓名，出生后不久夭折。　　15. 一个女儿，取名伊丽莎白，享年34岁。　　16. 一个儿子，取名爱德华。　　这位最年轻的爱德华，不仅是第一个得以活过危险童年的儿子，而且在父王驾崩之后即位，成为英格兰国王爱德华二世。换句话说，埃莉诺王后尝试了16次，才终于完成了英格兰王后最重要的使命：让丈夫能有一位男继承人。她想必是一位耐心卓绝、毅力过人的女性。只不过，爱德华二世挑的王后、法国的伊莎贝拉就不是这种人了。她在他43岁的时候将他谋杀。78 　　据我们所知，埃莉诺和爱德华一世两人都十分健康，并没有将什么致命的遗传性疾病传给子女。然而，他们的16个孩子还是有10个(62%)未能活过儿童期。只有6个活过11岁，只有3个(18%)活过40岁。而且，除了这些确实出生的孩子之外，埃莉诺王后很有可能还曾经几次流产。平均而言，爱德华和埃莉诺大约是每三年就有一个孩子夭折。这种丧子丧女之痛，对今天的父母而言简直难以想象。　　* * * 　　这项要打败死亡的吉尔伽美什计划会需要多久?一百年?五百年?一千年?我们回头看看，在1900年的时候我们对人体几乎一无所知，而在这一世纪中已经得到了多么大量的知识，因此确实有乐观的理由。基因工程师最近已经成功将秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的平均寿命延长了6倍。79这在智人身上是不是也行得通?纳米科技专家也正在研发使用数百万的纳米机器人打造仿生免疫系统，让这些机器人住在我们的身体里，就能打通阻塞的血管、抵抗病毒和细菌、消灭癌细胞，甚至逆转老化的进程。80有几位学者确实认为，到了2050年，就已经能够让某些人达到长生(a-mortal)的状态，只要不是因为意外而受到致命性伤害，就能将生命无限延长。　　不论这项吉尔伽美什计划是否会成功，从历史的角度来看，就会发现许多现代晚期的宗教和意识形态已经不再强调死亡和来世这两项元素。在18世纪之前，各个宗教仍然认为死亡和其影响是生命意义的核心。但从18世纪开始的宗教和意识形态，像是自由主义、社会主义、女权主义，就已经对来世完全失去兴趣。对于共产主义者来说，死后会如何?资本主义者呢?女权主义者呢?如果想从马克思、亚当·斯密或西蒙娜·波伏娃的著作中找到以上问题的解答，无疑是缘木求鱼。唯一一个让死亡仍然占据核心的现代意识形态就是民族主义。在那些绝望到极点但又同时充满诗意的时刻，民族主义就会向人承诺，就算你牺牲了生命，但你会永远活在国家整体的永恒记忆里。只不过，这项承诺实在太虚无缥缈，恐怕大多数民族主义者也不知道这究竟说的是什么意思。; 个人分类: 科普|983 次阅读|0 个评论

Nature Nanotechnology：纳米机器人直奔肿瘤区: 热度 7 zhpd55 2016-8-17 17:31; Nature Nanotechnology ：纳米机器人直奔肿瘤区诸平据物理学家组织网（ phys.org ）2016 年8 月15 日转载加拿大蒙特利尔综合理工学院（Polytechnique Montréal ）提供的信息，加拿大蒙特利尔综合理工学院（Polytechnique Montréal ）、蒙特利尔大学（University of Montréal ）以及加拿大麦吉尔大学（McGill University ）的研究人员合作，在癌症研究方面取得了惊人的突破。他们已经开发出新型的纳米机器人试剂（nanorobotic agents ），这种新型的纳米机器人试剂能够在血流中穿梭，将肿瘤活跃的癌细胞作为靶标，使药物精确到达癌病灶。大批的纳米机器人试剂实际上是由生有1 亿多鞭毛的细菌组成，因此是自推进的，而且承载药物能够从注射点到身体需要治疗的病灶之间的移动抄捷径直达。这种方式确保注射药物最佳定位于肿瘤, 避免危及器官和周围健康组织的完整性。因此, 对人体剧毒的药物剂量能够显著减少。相关研究结果已经于2016 年8 月15 日在《自然纳米技术》（ Nature Nanotechnology ）杂志网站发表—— Ouajdi Felfoul , Mahmood Mohammadi , SamiraTaherkhani , Dominicde Lanauze , Yong Zhong Xu , Dumitru Loghin , Sherief Essa , Sylwia Jancik , Daniel Houle , Michel Lafleur , Louis Gaboury , Maryam Tabrizian , Neila Kaou , Michael Atkin , Té Vuong , Gerald Batist , Nicole Beauchemin , Danuta Radzioch Sylvain Martel . Magneto-aerotactic bacteria deliver drug-containing nanoliposomes to tumour hypoxic regions . Nature Nanotechnology ，2016. DOI: 10.1038/NNANO.2016.137 . Published online 15 August2016. 文章指出，通过老鼠模型进行的研究结果显示, 他们利用纳米机器人试剂成功地将药物输送到结直肠肿瘤（colorectal tumours ）病灶。加拿大医学纳米机器人研究首席科学家、加拿大蒙特利尔综合理工学院纳米机器人实验室主任、此项研究小组的负责人西尔万·马特尔（Sylvain Martel ）教授解释说：“ 这些大批的纳米机器人试剂实际上是由生有1 亿多鞭毛细菌组成，可以自推进，承载药物, 在药物注射点到身体需要治疗的病灶之间的移动可以抄捷径直达。这种药物的推动力足以有效地将其输送到肿瘤深处。” 当它们进入肿瘤之后, 纳米机器人试剂完全以自治的方式，可以探测到肿瘤病灶氧消耗殆尽的区域，此区被称为缺氧区（hypoxic zones ）, 再向其提供药物。这种缺氧区是由肿瘤细胞的快速增殖，大量消耗氧气而产生的。众所周知，缺氧区耐大多数治疗方法, 包括放射治疗。但通过一些途径还是可以获得接近肿瘤的机会，当然，穿越复杂的生理微环境也不是没有挑战。而马特尔教授和他的研究团队使用纳米技术来进行相关研究，本身就是迎接挑战的一种探试。具有指南针的细菌（Bacteria with compass ）为了四处游荡，马特尔教授的研究团队所使用的细菌依靠两个自然系统。其一是罗盘，它是由一连串的磁性纳米颗粒合成而创建的，允许它们向磁场的方向移动, 其二是测量氧气浓度的传感器，使其能够到达并滞留在肿瘤最活跃的缺氧区。通过利用这两个系统和将细菌暴露于计算机控制的磁场中, 研究人员发现这些细菌能完美复制未来设计的人造纳米机器人，去履行这样的任务。 “ 这种纳米运输器（nanotransporters ）的创新应用不仅对创建更先进的工程概念和对于原始的干预方法产生影响，而且也对于治疗试剂、成像试剂以及诊断试剂的新型运载工具制造打开了方便之门，”马特尔教授补充说：“化疗对整个人体有毒害, 化疗也可以利用这些天然纳米机器人将药物直接运输到目标区域, 消除有害的副作用, 同时提高其治疗效果。” 更多信息请注意浏览原文。 Nature Nanotechnology 近年影响因子 Journal Abbreviation: NAT NANOTECHNOL Journal ISSN: 1748-3387 JOURNAL IMPACT FACTOR DETAILS 2014/2015 Impact Factor : 34.048 2013 Impact Factor : 33.265 2012 Impact Factor : 31.17 2011 Impact Factor : 27.27 2010 Impact Factor : 30.306 2009 Impact Factor : 26.309 2008 Impact Factor : 20.571; 个人分类: 新科技|10951 次阅读|23 个评论

液态机器人：自组装纳米机器人: outcrop 2015-3-27 20:58; 液态机器人只是其表现像液态而已，更可能最先由自组装的纳米机器人实现其形式——比如科学网的李海源同学原来就玩过自组装机器人，只是个头还比较大；加把油的话，说不定就能成为液态机器人之父： http://blog.sciencenet.cn/u/seasource 好像在《星际之门——亚特兰蒂斯》的第五季左右有高级自组装纳米机器人的具体描述，所谓的nanobots。所以说液态机器人距离我们还有多远，也许在于我们有多努力。; 个人分类: 科技八卦|3381 次阅读|0 个评论

精神创造论与机器设计论: benlion 2014-5-3 18:20; 人是生理、心理和行为综合的二性体，有性繁殖是二性体，物质（能量）、精神（信息）和社会行为构成综合体。相对论研究观察者测量的时空和运动，精神分析论研究潜意识的本能行为，进化论研究对适应性突变的选择和积累；然而，变化、行动和变异的源泉是本底的场和能量。生物进化与发育 - 细胞进化与发育的系统动力学，基因组的自组织化和细胞分子网络的构建等信息控制研究，基因组智能（ genomic intelligence ）也是设计概念。也就是，信息是系统自组织化力量的源泉。人非自由人，人一出生就被困住（ trapped ） , 终一生挣扎摆脱。人的躯体受制于构造，人的心理受制于教育，人的行为受制于社会和环境。附：美国打造微型机器昆虫（ http://www.huanqiukexue.com/html/newcy/newjqr/2012/0621/22227.html ） - （机器理论， 2014 年） -; 个人分类: 2014y|1453 次阅读|0 个评论

[转载]用“纳米机器人”彻底消灭丙肝病毒-PNAS: 王忠良 2012-7-22 21:02; 据物理学家组织网7月16日报道，美国佛罗里达大学研究人员开发出一种微小的“纳米机器人”，可经过编程关闭基因生产线上产出的疾病相关蛋白质，将细胞水平治疗疾病向前推进了一步。相关论文发表在美国《国家科学院学报》上。纳米粒子可作为诊断、监控、治疗疾病的应用基础工具而出现，如基因测试设备、基因标记等。开发出一种具有精确选择性的载体，令其只进入疾病细胞瞄准其中特定的疾病进程而不伤害健康细胞，是纳米治疗领域的圣杯。新研究由佛罗里达大学化学副教授Charles Cao和医学院胃肠道及肝脏研究主席、病理学教授Chen Liu领导。他们扩展了病毒基因物质介入的理念，开发出一种瞄准肝脏中C型肝炎病毒的纳米机器人，称为“纳米酶”。其由金纳米粒子作主支架，表面主要是两种生物成分：一种能破坏有“基因传令官”之称的mRNA（信使核糖核酸）的酶，而mRNA可制造导致疾病的蛋白质；另一种是DNA（脱氧核糖核酸）低核苷酸大分子，能识别目标遗传物质，并通知它的酶伙伴来执行任务。“纳米酶”还可通过剪裁来匹配攻击目标的遗传物质，并利用身体固有的防御机制潜入细胞内而不被觉察。实验中，这种新式纳米粒子几乎能根除C型肝炎病毒感染，可编程性还让它们有可能抵抗多种疾病，如癌症及其他病毒感染。目前，治疗C型肝炎病毒的药主要是攻击病毒复制机器，但据许多论文显示，药物只对不到50%的病人有效，且不同药物副作用差异很大。而新疗法将C型肝炎病毒水平降低了近100%，还不会触动机体的防御机制，减少了发生副作用的机会。研究人员指出，这种纳米机器人还需要进一步实验以确定其安全性，将来可能采用口服药丸的形式。“如果该技术在临床应用上能进一步发展，将会有效遏制C型肝炎病毒感染。”刘晨说，这种有着广泛潜在应用的新奇技术，能从根本上瞄准任何基因，为更多的新实验打开大门。文章链接：http://www.pnas.org/content/early/2012/07/09/1207766109.abstract (Title: nanoparticle-based artificial RNA silencing machinery for antiviral therapy); 2395 次阅读|0 个评论

医用纳米机器人（091018）: 热度 2 ymin 2009-10-17 17:06; 医用纳米机器人（091018）闵应骅捷克作家Karel Capek1920年在其童话中首次使用机器人这个词。现在已经成为一个学科。医用机器人则能做一些人做不了的事情，帮助人治病。譬如，不用开刀，就能通过血管系统进入人体。首先的一个应用就是介入体内肿瘤，治疗癌症。用磁共振成像技术传送信息，实时控制纳米机器人，通过血管系统，进入导管不可能进入的区域。这个技术，大约还需3-5年才能实用。 CMU纳米机器人实验室的Metin Sitti正研究用纳米机器人传送药物。用细菌的化学能驱动纳米机器人，他们也试验用光、磁能减速、停止和重启动纳米机器人。问题是这种细菌推进的纳米机器人有细胞运动的随机性，而且，细菌的寿命比较短。在人体内时，与许多纳米机器人的通信是一个问题。这种技术的成功不但改变了大手术、大针眼，而且，使疾病的医疗变成了主要是预防。因为可以使用体内的传感器，在病人有症状之前，诊察和杀死病原体。南加州大学的Aristides Requicha甚至想建造人工的可编程的细胞，用无线传感器网络，工作在生物环境下。这个网络将给我们提供不可预见的能力，去实时地获得所需的数据，研究细胞生物学。近期的研究主要是建造人工鞭毛，模拟自然细菌的大小和运动，能做视网膜手术的纳米机器人。估计5年内可以使用。这个工作需要机器人专家、机械工程师、电气工程师、软件工程师、计算机视觉研究者、材料科学家和化学家的合作，为医生和生物学家作贡献。这也说明，重大科学技术成就离不开多学科、多位科学家和工程师的合作。纳米技术在给人类带来喜讯的同时，也带来了麻烦。北京朝阳医院今年发现，涂料所含纳米微粒可导致人类发生严重肺纤维化甚至死亡。他们在数月内接诊了7例印刷厂女工，均发生了严重肺疾病，伴有面部和上肢皮肤的剧烈瘙痒。患者心、肺周围均有液体渗出，且常规治疗无效，经过全面检查均诊断为肺纤维化。研究者对其中3例患者的肺活检标本和胸腔积液进行了电子显微镜检查，结果均发现直径约30 nm的纳米微粒，在肺上皮和间皮细胞的细胞质中也发现这种纳米微粒。; 个人分类: 微电子|6853 次阅读|2 个评论

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