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细胞仿生学异军突起

阅读:497发布时间:2014-7-22

 

当身体被流感袭击时,树突细胞会竞相奔赴感染中心,找到外来入侵者并对其发起攻击。数百万个树突细胞发出警告,触发免疫系统开始工作。

这是一种非常可靠且有效的应对措施,足以为我们的健康保驾护航,科学家们也正在借鉴身体细胞对疾病的这种反应方式,制造人造免疫系统来对付垃圾邮件。

就像我们身体内的细胞会对压力和炎症等信号作出反应一样,艾柯林研制的软件也会识别出垃圾邮件对我们的狂轰乱炸。他们表示,尽管遗传筛选技术能应付传统的网络钓鱼行为,但这种细胞系统更适合经常面临新威胁的用户使用,目前已有多家大型安全公司对其青睐有加并予以采用。

这一基于细胞的行为而设计模型的方法代表了方兴未艾的仿生学领域的一个新变革。受自然界中生物的启发而进行设计这一趋势已席卷整个工业领域,从长得像螃蟹的深海潜艇到受昆虫启发而设计的建筑物,不一而足。专家们估计。

除了在计算领域大显身手之外,细胞仿生学也在水过滤领域初露峥嵘,科学家们希望借用人体与植物体内存在的一种薄膜(只让水进出微生物的细胞),将海水变成饮用水。

与此同时,光合作用过程也正被科学家们用于能源的捕获和存储领域。美国康奈尔大学萨宾设计实验室的科学家们正在研制名为“电子皮肤(eSkin)”的适应性建筑外层,这一外层利用了肺部细胞的特性,让建筑可与周围环境有效地相互作用。目前,研究人员已经收到了数百万美元的资助。

这代表了一种变革方向,也是我们前进的方向。在模拟形式上,我们已经取得了巨大的成功,但真正的变革出现在我们如何创建周围的物质世界上。每天,我们都能从细胞的分子机制那儿学到很多,知道它们如何工作从而理解并利用它们的设计原理是我们学习的关键。

目前,很多能源问题解决方案都在采用这一原则,包括生物电池的研制等。据报道,美国犹他大学的研究人员根据人体的新陈代谢过程——几乎所有的活体微生物都用葡萄糖来制造能量,研制出了一种生物电池,这款电池用糖做燃料,用天生拥有能量转化属性的酶做催化剂。

这款生物电池的主要研发人员、生物电池专家雪莉·敏蒂尔表示:“小孩子吃下的糖转化的能量足够他(她)疯玩一整天,这种能源转化的效率非常之高,因此,我们正在使用同样的方法研制电池。”她认为,这款电池在能源存储方面能与锂离子电池相媲美。

目前,这种生物电池已经能为智能手机等小型设备供电,而且,其也比传统电池更“多才多艺”,因为其能在极低的温度下工作。美国离岸发电公司Akermin已经收到300万美元的资助,将该技术用于美国zui大的碳清洁项目中。

另外,由索尼公司和玩具制造商多美(Tomy)联合研制的一款小型汽车,主要靠泡沫丰富的苏打水来提供动力。


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