主题：【原创】如果让你我来设计生命，我们要怎么做？ -- 桥上冰封火

兄弟我是学生化的，新人报道，向在河里的前辈同仁们作揖啦：）

有时候我常没事干瞎想一个问题，是什么决定了地球上生命现在的样子。进化是一回事啦，但进化这事儿有时候是他娘的random的，几十亿年前哪个孙子臭虫走狗屎运活下来下了一堆崽，今天大伙就像他／她／它。所以说当有人感叹生命的完美奇妙的时候，兄弟便觉得是在扯了。兄弟也承认自然进化的产物也还不错过得去，但是不是最优就两说了。

于是就有了第二个问题，如果让你我来重新设计生命，我们要怎样做的更好？问题太大了，呵呵，先从简单的开刀。自然界20种氨基酸，限制了蛋白质的结构和性能，凭什么呀？如果你我可以想用什么氨基酸就用什么，那没有理由不能超过自然啊。举个例子，如果我们想造个超级肌肉男，如果目标是2－3倍常人力量，太容易了，打激素吃兴奋剂就可以了。如果要20－30倍呢？恐怕要转大猩猩的基因了。200－300 抑或 2000－3000 倍呢？估计是什么样的肌肉都被拉断了。没办法，actin filament 之间的氢键就没那么强，抑或 Calcium based 骨头断掉了也未可知。但如果我们可以突破20种自然氨基酸的限制，保不齐就可以重新设计肌肉，给来个electromagnetic interaction也不一定，骨头咱也不用钙的了，换个钛的。

呵呵，有点说笑了。我的意思就是说，4 x 4 x 4=64 个genetic code 才配20个氨基酸有点屈才了，会不会这20个氨基酸就是制约地球上生命进化的大限呢？如果我们可以搞一搞，突破这个限制，是不是可以大大的增加进化的可能性呢？如果我们要造眼睛里发激光的 Scot /X-man，这会不会是毕竟之路呢？

小弟不才，抛砖引玉 （去，你着连砖都算不上），还请河里的大拿们赐教，也欢迎大家伙一块儿讨论。

另外啊，谁送我点儿花儿啊分儿啊啥的助兄弟我出营啊？先谢啦！

:-)

• 生命、生活精品帖：

等你出营了再送去科技版！

如果可以改造基因的话，嗯，“长生”倒还不一定需要，最好是“不老”。

说不定，不用改变AA的数量，只靠这20种就能眼睛发光哩。呵呵。

俺一直认为人类要想继续发展，必须的从自身持续的进化，否则脆弱的有点危险啦。

可能是世界上最有效能够利用能源并传给下一代的方式。机器人太消耗能源。

互联网的基础还是二进制计算，只有1和0。20种氨基酸已经太多了，5个氨基酸的搭配就有3，200，000种可能。你再往上建都是天数了。把地球当成超级计算机的话，那才花了几亿年就算出了人类，已经是太强了。

氨基酸其实不止20种，而是有200多种，生物体内起营养作用且被很好的认识的就这么20种。

另外如果非要加新氨基酸的话，只能打genetic code里那三个stop codon的主意了。

实际上改氨基酸要先从RNA改起，包括相应的tRNA，rRNA，还有新加氨基酸的代谢途径，一大套反应途径和新酶，够头疼一阵子的了，而且即使改了，不见得就比原来的效率高。实际上经过了这么长时间优胜劣汰的进化过程，只有20种氨基酸留了下来，是不是本身就证明这几乎是目前碳基生命在有限的时间里所能达到的最优方案呢？

当然如果是硅基生命生活在一个高温，高电磁环境的星球上，那就是另外一回事了

帮忙顶贴赚经验！

先回复和平阿姨（为什么要叫阿姨啊？），抗衰老药肯定好啊，现在最重要的问题是没谁真明白为什么会衰老（反正我是不明白，自然界不“衰老”的也不是没有，树往那儿一戳几百上千年都是它）。另外不是兄弟的“势力范围”，不敢贸然开口。

马哥说的不错，人类当然是在进化，问题是我们是要像所有的其他的生命一样，任“进化”宰割，还是要兄弟们也来当家做主一把，人工控制进化的方向。我是倾向后者啦。

三力思说的不错，是可能会有进化速度上限的问题（注意“可能”俩字啊，没说一定）。但有几点想和三力兄商榷。首先啦，进化这东西它是并行计算的，天文数字个细菌一起进化呀，不恰当的比喻就好像是天文数字个算盘一起拨楞；而且，进化是有“路径”问题的，并不需要试便所有的可能（这也是进化的一个局限性，容给我转正了之后再谈：P)。人这个例子其实很好，恰恰证明了如果进化瓶颈一旦被突破，进化的可能性是超呼想像的。一旦上了道，自然界只用了区区几百万年就从猴子整出了现今的你我。一旦20个氨基酸的障碍被突破，谁可以知道未来会怎样呢？

最后说同门兄弟大鹏翔宇提的问题：“具体怎么做呀？”这个。。。基本上。。。很难-_-! 不过也不一定不行，同样的容给我转正了再细谈 （兄弟我以前尽掉坑里了，这次我也试着挖一个:-P）。

另外问一下大鹏兄在哪儿学习呢？有机会的话多交流啊。

再答复一下完颜陈和尚，注册了N旧不发帖的有不止我一个吗。。。:-P

一并谢过difo， CVS 和 睿翔 的支持 :-)。

　　要进化就需要有自然选择，现在人类不管有无缺陷大多能活下来，能有后代。

想法不错，可是谁来控制人工呢？

人工控制进化的方向？隐隐约约嗅出点优生学的味道

密码子只通过碱基配对的方式和有相应反密码子的氨酰tRNA（也就是已经挂上氨基酸的tRNA）进行识别，它其实并不知道这个tRNA带的是不是正常的氨基酸。

而决定某种tRNA挂什么氨基酸的，是氨酰tRNA合成酶，他们识别的是特定的tRNA（但不是tRNA的反密码子部分）和特定的氨基酸。只要修改这些酶的氨基酸识别部分，使它们对想引入的氨基酸具有足够的结合力，基本上想往蛋白质里加什么氨基酸就可以加什么。

核糖体本身并不识别氨基酸，所以不必修改核糖体。

至于氨基酸合成本身，并不成为障碍。人类本身也不合成某些氨基酸，而是直接从食物里摄取。按现在的化工水平，做几个怪模怪样的氨基酸加进培养基真是太简单了。当然考虑到有些氨基酸样子太怪，因而进不了细胞，可能还得修改一下细胞的氨基酸转运系统，这应该也不成大问题。

所以如果真的想实验这种改造的生物，并不困难：只要修改一两个氨酰tRNA合成酶，或者需要的话，氨基酸转运蛋白，然后在培养液里加进相应的氨基酸就行了。不过这些生物的蛋白恐怕会因为新氨基酸的加入而乱了套，没两下子就给折腾死了。

其实这种事人真的也做过。有些天然氨基酸的类似物，是可以直接骗过生物的氨酰tRNA合成和转运系统的。例如在蛋白晶体学里，用人工合成的硒代蛋氨酸（硒取代硫原子的位置）来取代正常的蛋氨酸加进培养基，制造硒取代的蛋白质用于解相，就是一种很常规的作法。这个办法不仅对细菌有用，对哺乳类细胞也管用。

关于通过引入新氨基酸来促进进化的想法，说实在的，这20种氨基酸真的是足够用了。不仅够用，还稍微有点冗余：一方面，该有的差不多全有：有酸性的有碱性的，有亲水的有疏水的，有芳香的有杂环的，有带电的有不带点的，还有在生理条件下一会带电一会儿不带电的，还有供拐弯用的，还有侧链上什么都没有供到处摆来摆去用的；另一方面，同类的氨基酸，如果就差一两个碳，经常不对结构产生多大影响，有点微调的作用而已——所以蛋白质上很多突变都是可以容忍的，不关键的地方，甚至小的变成大的，酸的变成碱的都成。

除了利用这20种天然的化学多样性，在一些蛋白质里，氨基酸还会在蛋白折叠后自发的发生残基间反应，几个残基结合起来生成一些特殊的结构，来完成复杂化学结构的构建。比如绿色荧光蛋白的发光单元，就是由3个氨基酸缩合而成的。此外像青霉素等等复杂一些的小化合物也是以氨基酸为原料化合而成的。所以，结论是，多个新氨基酸未必对生物进化有多大的意义，好比是一盒积木，丢一两块多一两块并不太影响玩。