如果我们在实验室里生活我们会不同地理解它

生活是什么?在20世纪的大部分时间里，这个问题并没有特别关注生物学家。生命是诗人而不是科学家的术语，2008年合成生物学家安德鲁·埃林顿(Andrew Ellington)认为，他的职业生涯始于研究生命的起源。尽管艾灵顿有所保留，但生命起源研究和天体生物学的相关领域已经重新关注生命的意义。为了认识40亿年前生命可能采取的不同形式，或者它可以在其他星球上形成的形状，研究人员需要了解什么，实质上是让生命活着。

然而，正如哲学家们早已观察到的那样，生命是一个动人的目标。亚里士多德将“生命”区分为“生活”的概念 - 构成我们世界的现有生物的集合，例如邻居的狗，我的堂兄和在你的水槽中生长的细菌。要了解生活，我们必须研究生活;但生活总是在时间和空间上变化。在试图定义生活时，我们必须考虑我们所知道的生活和我们不知道的生活。作为起源的寿命研究员皮尔·路易吉·路易斯在罗马第三大学所说的那样，有人生作为此结果，现在，人生作为它，可能要，和人生作为这一次，是。这些类别指出了中世纪神秘哲学家所处理的两难境地。他们注意到，生活总是不止于此生活，制造，矛盾，生活永久无法进入。由于实际生活与潜在生活之间存在这种差距，许多生活定义都集中在其改变和发展的能力上，而不是试图确定固定的特征。

在20世纪90年代早期为美国宇航局提供有关其他星球上生命可能性的建议时，现在加利福尼亚州索尔克生物研究所的生物学家杰拉德·乔伊斯帮助提出了一种最广泛使用的生命定义。它被称为化学达尔文的定义：“生命是一种能够经历达尔文进化的自我持续的化学系统。”2009年，经过数十年的工作，乔伊斯的小组发表了一篇论文，其中他们描述了一种可以催化其自身合成的RNA分子。反应，以制作更多自己的副本。这种化学系统符合乔伊斯对生命的定义。但没有人想声称它还活着。问题是，它还没有做任何新的或令人兴奋的事情。一个纽约时报文章就是这样说的：“总有一天，他们的基因组可能会让他们的创造者用一句话 - 一种诡计或几乎生命中的新举动 - 他没有预料到的惊喜。“如果它会发生，如果它会为我做，我会很高兴，”乔伊斯博士说，并补充说，“我不会大声说出来，但它还活着。”

Joyce试图通过在实验室中生成简单的生命系统来了解生活。在这样做的过程中，他和其他合成生物学家将新生活带入了现实。每一次综合新奇生命形式的尝试都表明，生命如何可能还有更多，也许是无限的可能性。合成生物学家可以改变生命的发展方式，或者改变其生存能力。他们的工作提出了关于基于进化的生命定义的新问题。如何对重新设计的生活进行分类，是进化血统链中断的产物?

合成生物学的起源故事如下：1997年，合成生物学的创始人之一，现在是加利福尼亚州斯坦福大学生物工程学教授的Drew Endy试图建立一个他能找到的最简单生命形式的计算模型。 ：噬菌体T7，一种感染大肠杆菌的病毒菌。细长的腿上有一个水晶头，它看起来就像一个落在月球上的着陆舱，当它抓住它的细菌宿主时。噬菌体非常简单，根据某些定义它甚至还没有活着。(像所有病毒一样，它依赖于其宿主细胞的分子机制来复制。)噬菌体T7只有56个基因，而Endy认为有可能创建一个模型来解释噬菌体的每个部分以及这些部分是如何工作的在一起：一个完美的表示，可以预测如果任何一个基因被移动或删除，噬菌体将如何改变。

恩迪建立了一系列噬菌体T7突变体，系统地敲除基因或扰乱它们在微小T7基因组中的位置。但突变噬菌体只在某些时候符合模型。应该导致它们变弱的变化将使它们的后代爆破大肠杆菌细胞的速度是以前的两倍。它不起作用。最终，恩迪意识到：“如果我们想要塑造自然世界，我们必须将[自然世界]重写为可建模的。”而不是试图制作更好的地图，改变领土。因而诞生了合成生物学领域。来自软件工程的借用技术，Endy开始“重构”噬菌体T7的基因组。他制作了噬菌体T7.1，这是一种易于解释人类思维的生命形式。

噬菌体T7.1是一个合成生物学家所谓的超达尔文生活的一个例子：生命归于人类设计，而不是自然选择。像Endy这样的生物工程师以二元方式接近生命：一方面是物理结构，另一方面是信息模式。从理论上讲，生活的完美表现将使信息与物质，意图和实现之间能够无缝过渡：在计算机屏幕上更改一些DNA字母，打印出与您预期相似的有机体。通过这种方法，进化可能会破坏工程师的蓝图。保留一个人的生物设计可能需要使你的工程化生物无法繁殖或进化。

相比之下，乔伊斯希望他的分子让他惊讶，这表明开放式进化的能力 - “创造力，多能性，开放性” - 是生命的关键标准。根据这个想法，乔伊斯现在将生命定义为“一个遗传系统，其中包含的信息比启动其操作所需的数量更多。”但根据这个定义，给定两个具有不同历史的相同系统 - 一个设计和其他进化 - 只有后者才会被认为是活着的;合理设计的系统，无论多么复杂，都只是一个“技术工具”。

设计和发展并不总是被反对。许多合成生物学项目使用合理设计和定向进化的混合：它们构建了一系列突变细胞 - 主题的变异 - 并选择最有效的。虽然乔伊斯对生命的新理解仍然涉及进化，但它唤起了出现的突然时间性，而不是达尔文的长期durée。紧急生活符合颠覆性创新的文化，其终极理想近似于将肾脏拉出3D打印机的神奇之处：将熟悉的东西与新的和令人惊讶的结果结合在一起的魅力。当生物工程师将遗传多样性视为未来生命形式的设计元素的宝库时，设计和进化也是兼容的。

对于一些合成生物学家而言，神秘主义者所谓的超越生命的生命 - 超越我们所知的生命 - 现在通过生物工程来实现。恩迪通过产生新的“不可能的模式，继续繁荣和存在”来描述他对生活的贡献的愿望。乔伊斯想象生命和技术联合起来反对基本的热力学倾向于紊乱和衰退。生活会采取什么样的新形式，只有时间会证明。