什么?三体人这么单纯的生物,只配做单细胞测序?!

解读 鹏哥
2024-3-25 15:26 254人浏览 0人回复
来源: 周运来就是我 收藏 分享 邀请
摘要

《三体》短剧的热播,打开了大家想象力的闸门,决堤滔滔。也许鉴于你运来哥哥的单细胞测序烙印太深,有老哥问:运来啊,你说,如果我们对三体人做单细胞测序有没有可能?有,跟我来。首先,三体人是可以做单细胞测序 ...

 《三体》短剧的热播,打开了大家想象力的闸门,决堤滔滔。也许鉴于你运来哥哥的单细胞测序烙印太深,有老哥问:运来啊,你说,如果我们对三体人做单细胞测序有没有可能?

有,跟我来。

首先,三体人是可以做单细胞测序的,这一点是肯定的。虽然三体人是虚拟的,这并不妨碍我根据《三体》中的描述,推断一下,三体人的基本特征,这时,我们问:

三体人是由细胞构成的吗?

在大刘的《三体》中,三体人被描述为由细胞构成的生物,与地球上的人类和其他多细胞生物类似。虽然三体人的许多生物学特性和生存机制在小说中被描绘得非常独特,例如他们的脱水和水化能力、用意识交流、不会撒谎等,但他们的基本生物学结构似乎仍然是基于细胞的。

小说中并没有详细描述三体人的细胞结构和生物学机制,但可以推测,作为一个高级文明,他们的身体结构和生理功能可能是通过复杂的细胞和组织相互作用来实现的。这些细胞可能具有特定的功能,如能量转换、信息传递、物质代谢等,这些都是构成多细胞生物的基本生物学过程。

这,就为我们做单细胞测序提供了理论基础。

别靠近,人家正在脱水呢

接下来,我们就要对三体人做单细胞测序了。

慢着,有没有一种可能:三体人已经在地球上存在了?我们直接拿来做单细胞测序不就完事了?

我们根据《三体》中,对三体人的描述,来找找,毕竟地球人也是宇宙人嘛。于是,我们问:

《三体》中提到的三体人脱水和水化的生存机制在地球上有哪些类似的例子?

在《三体》中,三体人的脱水和水化生存机制是一种极端的适应性策略,用于在恶劣环境下生存。在地球上,虽然没有任何生物能够完全模仿三体人的这种能力,但确实存在一些生物展现出了类似的脱水耐性。以下是一些地球上的生物,它们具有与三体人脱水和水化机制相似的适应性特征:

  1. 缓步动物(Tardigrades):也称为水熊虫,是最著名的脱水耐生物之一。它们能够在极端条件下,如极度干燥、极低温度、高辐射环境,通过脱水进入一种被称为“隐生”的状态,几乎完全失去水分,从而存活数十年甚至上百年。当环境条件改善时,它们可以通过吸收水分恢复活动。
  1. 某些种子:许多植物的种子能够在干燥状态下存活很长时间。例如,一些沙漠植物的种子可以在干旱条件下休眠,直到遇到合适的水分条件才开始萌发。
  2. 孢子形成的微生物:某些细菌和真菌能够形成耐干燥的孢子,这些孢子可以在极端环境中存活,直到遇到适宜的环境条件,如水分,然后萌发成新的个体。
  3. 某些昆虫的卵:一些昆虫的卵能够在干燥环境中存活,直到有足够的水分促使它们孵化。
  4. 轮虫(Rotifers):某些轮虫种类能够在极端条件下进入一种类似隐生的状态,减少体内水分,从而在恶劣环境中存活。

这些生物的脱水耐性是一种生物学上的适应机制,它们通过不同的生理和分子途径来保护自身免受脱水的伤害。例如,水熊虫在脱水过程中会产生一种名为“海藻糖”的糖类,它能够稳定细胞内的蛋白质和细胞膜,防止细胞在脱水过程中受损。这些适应性特征虽然与三体人的脱水和水化机制在细节上有所不同,但在概念上具有一定的相似性。

好嘛,还真有,我们就以缓步动物(Tardigrades)为例,据其维基百科(https://simple.wikipedia.org/wiki/Tardigrade)记载,缓步动物是第一种已知可以在太空中生存的动物。在2007年,缓步动物在FOTON-M3任务中,在低地球轨道的太空中经历了10天,暴露在真空的太空中,而它们活着回到了地球。在回到地球再水合之后,超过68%的保护主体在高能紫外线辐射下幸存了下来,并且有许多自行产生了胚胎,还有少数在充分暴露在太阳辐射后存活了下来。在2011年5月,意大利的科学家将缓步动物与其它极端微生物搭乘STS-134(最后一次的航天飞机飞行,航天飞机 奋进号)进入太空。他们的结论是微重力和宇宙辐射“对缓步动物的飞行影响不大,确认缓步动物能在太空研究中扮演有用的角色”.

可以看到,不仅在理论上,事实上也一样,我们可以对三体人做单细胞测序。于是,我们问:

对三体人测序需要哪几步?

对三体人进行单细胞测序是一个有趣的假设性问题,因为三体人是刘慈欣科幻小说《三体》中的虚构外星生物,并非现实中存在的物种。然而,如果我们将这个问题视为一个科幻设定下的思考练习,可以设想以下几个步骤:

  1. 样本获取:首先,我们需要从三体人身上获取单个细胞样本。这可能涉及到与三体人进行某种形式的交流和合作,或者在不侵犯他们的情况下,通过某种方式获得细胞样本。
  2. 样本处理:获取样本后,需要对细胞进行适当的处理,以保持其活性和遗传信息的完整性。这可能包括细胞的分离、培养和保存。
  3. 选择测序技术:根据研究目的,选择合适的单细胞测序技术。例如,如果我们想了解三体人的基因表达模式,可能会选择单细胞RNA测序(scRNA-seq)。而对脱水之后的三体人,采用单细胞核测序(snRNA-seq)更为合适。
  4. 测序过程:将处理好的样本进行测序。这通常包括细胞裂解、RNA提取、cDNA合成、文库构建、测序以及数据分析等步骤。
  5. 数据分析:测序完成后,需要对生成的大量数据进行分析,以识别基因表达模式、细胞类型、信号通路等信息。这可能需要生物信息学专家的协助,可用的工具如Seurat、scanpy、monocle等。
  6. 结果解释:最后,根据数据分析的结果,科学家们可以对三体人的生物学特性、生理功能和可能的进化历史进行推测和解释。

需要注意的是,由于三体人是虚构的,这个过程实际上是无法实现的。但如果我们将这个假设性问题应用于现实世界中的单细胞测序,上述步骤大致描述了对任何生物进行单细胞测序的一般流程。

我们实验室正在对三体人做单细胞测序并解读其数据

我们不会无缘无故对三体人做单细胞测序,既然技术上是可行的,那么

对三体人做单细胞测序,能帮助人类破解危机吗?

在刘慈欣的科幻小说《三体》中,三体人是一个高度发达的外星文明,他们的科技水平远超人类。如果我们假设对三体人进行单细胞测序是可能的,并且人类能够获得这样的技术能力,那么理论上,这项技术可能对人类破解与三体文明相关的危机有所帮助。以下是几种可能的情况:

  1. 了解三体人的生物学基础:通过单细胞测序,人类可以了解三体人的基因表达模式、细胞功能和生理机制。这可能揭示三体人的弱点或者对某些环境条件的敏感性,为人类提供应对策略。
  2. 寻找共生的可能性:如果人类能够理解三体人的生物学特性,可能会发现与人类共生或互利共存的方式,从而避免冲突。
  3. 科技发展:了解三体人的生物技术可能会促进人类科技的发展,特别是在医学、生物工程和遗传学等领域。这种技术进步可能帮助人类更好地适应未来可能面临的挑战。
  4. 预防生物威胁:如果三体人携带对人类有害的病原体或生物武器,单细胞测序可以帮助人类识别这些威胁,并开发出相应的防御措施。
  5. 促进交流与理解:通过科学研究,人类可以更好地理解三体人的生物学和文化,这可能有助于建立两个文明之间的沟通和理解,减少误解和冲突。

怎么样?有没有做单细胞测序的冲动?

来源:周运来就是我

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