西北大學最新研究揭示了生命的第二語言 —— 一種塑造基因組思維方式的幾何密碼。
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在我們身體內部發現了一種新語言,它并非由DNA字母書寫,而是銘刻在其空間結構中。幾十年來,科學家認為生命本質僅由A/C/T/G四種堿基書寫,這些構成定義人類性狀的遺傳密碼。但西北大學最新研究表明,存在基于幾何結構而非化學成分的第二套語言。
生物醫學工程師瓦迪姆·巴克曼帶領團隊發現,DNA的三維物理結構承載著讓細胞能夠計算、記憶與適應的"幾何密碼"。這位麥考密克工程學院教授表示:"人類并非依賴固定遺傳指令的預設程序,而是歷經百萬年演化的活體計算系統。"
研究團隊通過解碼DNA形狀對基因行為的影響,發現細胞內的DNA會折疊形成納米級"包裹域",這些物理記憶節點可存儲并穩定遺傳活動。研究人員什萊費爾指出:"這些記憶節點如同微型處理器,是具備生命特征的物理實體。"
這種幾何結構并非隨機形成。自然界歷經百萬年優化基因組形態,使其更高效存儲訪問信息。該幾何架構甚至能解釋復雜生物為何進化神速 —— 無需創造新基因,僅通過重組現有基因使用方式即可實現。
巴克曼認為,這種幾何語言可能架起生物學與計算科學的橋梁。他解釋道:"從單細胞生物到擁有大腦的軀體,生命進化迅猛。而當我們深入觀察,人工智能法則與基因組幾何的計算規則相互映照。"
該發現重塑了科學家對進化與疾病的認知。隨著細胞衰老,其幾何語言的精確性會逐漸喪失,導致癌癥或神經退行性疾病。研究人員阿爾馬薩哈比喻道:"幾何密碼讓細胞能像構建大腦或皮膚這樣精密組織,但這種語言會隨年齡增長而失真。"
理解這種隱藏密碼將為修復或重寫細胞記憶開辟新途徑。巴克曼表示下一步將"完整掌握幾何密碼的工程原理,從而修復失調的細胞記憶或創造全新記憶"。
這項發表于10月27日《先進科學》期刊的研究,標志著人類在解讀生命之書方面邁出了革命性一步。
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