第8章 难题
作品:《从生物科学开始攀科技树》 短暂的安静中,一只手在前排稳稳举起。
“好,这位同学。”
张教授一眼看到,微笑着示意。
工作人员迅速将无线话筒递到陈佑华手中。
他站起身,身形挺拔,握着话筒的手很稳。
报告厅的目光瞬间聚焦在他身上,带着好奇或审视。
后排有人小声嘀咕:“前排的?谁啊?”
陈佑华没有半分紧张,眼神沉静,直接开口,声音通过麦克风清晰地传遍报告厅。
“张教授,谢谢您精彩的讲座。
您深入浅出地阐述了细胞骨架作为细胞内精密的基础设施和调控网络。
如何动态地支撑、驱动并最终影响细胞的命运。”
他略作停顿,语速平稳,却抛出了一个远超讲座内容范畴、充满想象力和工程学思维的构想。
“我的问题是,我们能不能模仿这套自然的智慧。
给一群细胞穿上一层人造的骨架或者指挥网?”
此言一出,报告厅里响起一阵轻微的吸气声和交头接耳的低语。
这问题跳出了单纯理解生物学机制的范畴,直接指向了前沿的交叉应用领域。
陈佑华没有停顿,清晰阐述他的构想核心。
“这种人工骨架或外骨骼,目的不是作用于单个细胞内部,而是作用于一个细胞群体。
它可能由特定的生物材料、纳米结构或者化学信号梯度扬构成。
目标是,
像搭积木一样引导群体形状,让细胞群按照我们想要的方式排列组合,形成特定结构。
像发号施令一样协调行动, 让这个骨架上的信号点能指挥整个细胞群,让它们步调一致。
让细胞分工合作,引导群体里不同位置的细胞干不同的活儿。有的搭架子,有的生产东西,有的传递消息。最终让整个细胞群像一个配合默契的超级团队那样高效运作。”
他点明意义。
“这种模仿细胞骨架的思路,或许能帮我们设计更智能的生物材料,或者引导组织修复再生。
想请教张教授,您觉得这种把单个细胞内部的精巧控制,放大到指挥一群细胞的想法,可行吗?最大的难点在哪里?”
问题结束。
整个报告厅陷入了一种奇特的寂静。
大部分学生听得云里雾里,感觉这问题像天方夜谭。
少数几个研究生模样的,则皱起眉头,陷入思考。
后排有几位老师交换着意味深长的眼神。
张振华教授脸上的微笑消失了,取而代之的是一种极其专注的神情。
他身体微微前倾,双手撑在讲台上,锐利的目光透过镜片,牢牢锁定了提问的陈佑华。
他没有立刻回答,似乎在消化这个极具前瞻性和挑战性的问题。
几秒钟后,张教授缓缓开口,声音里带着明显的兴趣和一丝惊讶。
“非常好的问题!非常大胆,也非常有启发性!”
他肯定了陈佑华的思路,然后才进入专业层面的探讨,
“这位同学提出的构想,实际上触及了合成生物学、生物材料工程和发育生物学交叉的前沿领域。”
“可行性上”
张教授语速加快,显示出专业上的兴奋。
“确实有些探索。
比如用微小的芯片制造信号扬引导细胞排队,用3D打印的特殊支架引导细胞长成特定形状,甚至设计细胞让它们能沟通协作。
这些都是初步的尝试。”
“但挑战巨大!”
“第一,太复杂。
指挥一个细胞内部就非常精密了,要指挥成千上万甚至更多的细胞一起听话,怎么保证不乱套?信号会不会延迟、出错?”
“第二,细胞有想法。
每个细胞自己也在运转,怎么让它们乖乖听外面人造骨架的命令,而不是按自己本能来?这就像让一群人都听一个指挥棒,难度很大。”
“第三,用什么材料指挥?
找什么既安全又能被细胞听懂的信号或结构来当这个骨架和指挥棒?”
“第四,群体难预测。
细胞多了,它们互相影响,可能会产生意想不到的群体行为,怎么控制?”
张教授条理清晰地剖析了构想背后的机遇与重重困难,最后总结道。
“这是一个极具潜力的方向,代表了未来生物工程的一个重要分支。
但正如这位同学问题里提到的挑战,我们需要在基础层面对细胞骨架调控机制有更深刻的理解,同时在工程技术上寻求突破。
这需要生物学、材料科学、工程学、计算机模拟等多学科的深度合作。”
他再次看向陈佑华,眼神中充满了探究和赞赏。
“这位同学,你的问题展现出了对生物学原理的深刻理解和工程应用的敏锐直觉。能告诉我你的名字和专业吗?”
“陈佑华,生物科学大一。”
陈佑华平静地回答。
报告厅里响起一阵更明显的低语。
“大一?!”
不少人脸上露出难以置信的表情。
张教授眼中惊讶更甚,随即化为更浓厚的兴趣。
“大一?了不起!看来你对这个领域下了不少功夫。”
他顿了顿,语气变得郑重。
“陈佑华同学,讲座结束后,方便的话请稍留片刻,我想和你再详细聊聊你刚才提到的想法和一些细节。”
“好的,教授。”
陈佑华点头,平静地坐下,将话筒递还给工作人员。
脸上依旧没什么表情,但内心清楚。
通往实验室的大门,已经被他撬开了一道缝隙。
但是他脑海中依然在回想着张教授对他的回答。
虽然教授回答了很多,但是总结起来其实就是四大难题。
复杂!难以控制!材料!精度!
这四大难题其实在所有工程问题中都或多或少的会遇到。
在机械,电子领域,这四个难题可以从各种各样的其他领域获得助力。
但是在生物学上,这四大难题却如天堑般,难以跨越。
因为这里面每一个难题,都要靠生物学自己去解决。
这就好比每一个涉及到的困难,都需要让学生物的天才自开一路,并且是那种复合领域的生物天才。
天才年年有,但是天才和天才之间也是有差距的,像这种自开一路,独断万古的人。
历史上这样的人,用手指头都能数的过来。
这就是生物学将面临的难题,也是阻拦他面前的那座大山。

