Image: Steve Jurvetson/Flickr.
Drew Endy 想要構建一套針對生命體的程式語言。
Endy 是國際前沿生物技術開放實驗室（簡稱BIOFAB）主任，他所在的團隊正在開發一種將遺傳學資料用於程式化地構造真實生物細胞的語言。這看起來像是科幻小說裡的情節，但這個專案已經在進行中了，並且該團隊正考慮將此語言開源，以便其他的科學家使用、修改和完善。
該專案在採集遺傳學資料並用於直接改進生物體行為特徵（此過程被稱為生物工程）的熱潮中佔據了一席之地。最高法院在研究基因是否可以申請專利的問題，這使生物工程領域處於一個交叉路口，但像Endy這樣的科學家們仍然在埋頭推進這項技術的發展。
基因包含了決定特定細胞功能的資訊，而一些基因組片段在不同型別的細胞和器官中的自我表達是基本相同的。這一特性使得Endy和他的團隊能夠構造一種語言，讓科學家們用它來仔細地人工構造基因表達，也就是他們說的“介於基因組和所有生命動態過程之間的層次”。
根據卡耐基梅隆大學的計算生物學家 Ziv Bar-Joseph 的說法，基因表達和計算機系統相互通訊的方式並沒有太多不同。你可以在不同的系統中都看到相同的做法。他說：“在計算領域也是很常見的”。實際上，自從60年代開始，造出來的計算機的執行過程就很像細胞和其他生物系統。它們都有自我容納的操作和相互交換資訊的標準途徑。
“在合成生物學領域，對應Java虛擬機器的是你可以在任意型別的細胞裡構建你自己的房室，這樣你合成的DNA不會互相混淆。”
— Drew Endy
BIOFAB專案還處於早期階段。Endy和他的團隊正在構建最基本的單元模組–該語言的“語法”部分。他們最近的進展是找到了控制和增強從基因組傳給細胞的訊號的方法，該發現發表在《科學》雜誌上。Endy將這個過程與老式電報作了類比。
“如果你想從舊金山向洛杉磯發一封電報，訊號會在電線沿途不斷衰減，”他說。“在中間某個地方，在訊號徹底衰減為噪聲之前，你必須有個中繼系統來監測訊號並將其增強，才能持續地將其傳輸下去。”
沒錯，他的想法就是建立一個能夠在不同型別的細胞之間運轉的系統。在九十年代，計算領域致力於建立一個通用的程式設計平臺，用於編寫能執行於異構系統之間的應用，這就是被稱為Java虛擬機器的平臺。Endy希望在生物學領域複製Java虛擬機器。
“Java開發的軟體可以在許多不同硬體和作業系統的平臺上執行。這種可移植性來自於Java虛擬機器，它構建了一個跨各種平臺的通用執行環境，使得Java程式碼能在保持一致的本地環境中執行。”他說。
“在合成生物學領域，和Java虛擬機器對等的可能是你可以在任意型別的細胞裡建立房室，這樣你合成的DNA不會互相混淆。這種生物學虛擬機器可以在一個房室裡執行，使該房室提供一個執行你的DNA程式碼所需的通用沙盒。”
根據Endy介紹，這個思路起源於5年前舊金山的亞伯拉罕·林肯中學的一群學生，而他現在正呼籲商業公司參與在生物學領域重建當年Sun公司的Java願景。不過，值得注意的是，其實Sun的這個願景從來都沒有變為現實，而且Sun公司也已經成了昨日黃花。
不管怎樣，這就是Endy嘗試的方向：就如同Sun公司對開源軟體的擁護一樣。BIOFAB語言將免費對所有人開放，並且它會成為一個協作專案。
研發進展很慢，不過趨勢還不錯。目前，該團隊能以“非常高的可靠性”讓細胞一次表達多至10個基因。一年前，他們需要嘗試700次才能勉強讓細胞表達一個基因。有了合適的程式語言，他說，在這十年裡就可以讓表達數達到100個以上。他們的目標是使該語言對輸出的基因不敏感，這樣細胞就能表達使用者需要的任何基因，非常類似於程式中的列印函式，不管你傳過去的是哪種字符集它都能工作。
對於那些對人造細胞感到恐懼，覺得那是生物學的噩夢並會給世界帶來浩劫的人們，他想說的是，“生物技術有可能走向錯誤的方向。它有可能對人類造成傷害。它有可能會被不負責任地使用。一些混蛋們可能會濫用它。任何事情都是有可能的。但是請注意我們並不是在真空中生活。”他說，“技術發展史上有很多先例是把好的應用開發出來，把切實可行的法規制定出來，並隨著技術的發展而更新它。在技術持續變化的時候，我們需要保持警覺。這就是技術進步中司空見慣的現實情況。”
他相信這項工作不僅僅是重要的，而且比整個世界所認識到的更接近現實。“我們的整個文明依賴於生物學。我們需要想辦法更好地與大自然和諧共處，在不破壞環境的前提下創造我們所需的東西，”Endy說，“我覺得有點驚喜的是，來自其他技術方向的人們也開始參與進來，直接提供幫助，並開始構建這種程式化建造生命的通用語言。這是很重要的。”
譯文連結：http://blog.jobbole.com/38732/
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