| 制造真正的虚拟细胞 |
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| 杨秀 jskx 2002-03-01 |
实现虚拟细胞有两个主要障碍。一是缺乏软件工具来对整个细胞进行模拟．二是缺乏细胞内数以千计的生物分子的详细信息。那么，科学家怎样克服这两个障碍呢?“电子细胞”
在过去几年中．人们为模拟细胞开发出了一些软件包，其中很重要的一个软件是“电子细胞”。它是由日本的一个研究小组开发的。该小组已经用“电子细胞”程序对一个细菌细胞做了高度简化的模拟。
这只是很简单的细胞模拟，这个细胞只能维持简单的生存，它既不能成长，也不能分裂。下一步，该小组计划扩展虚拟细胞的功能，使它有繁殖的能力。他们还计划加入更多的生化过程。但是．即使这个虚拟细胞完成了，它也远没有达到哺乳动物细胞的水平。它只有大约500个基因，而哺乳动物细胞中的基因数量是它的100多倍。
KEGG计划
要构建一个哪怕特别简单的虚拟细胞，我们也要了解细胞中每个分子的位置，它与谁发生反应，以及每个分子的功能。最近，研究人员建造了几个数据库来收集这类信息。其中，最完备的数据库就是日本科学家建立的京都基因和基因组百科全书(KEGG)。 KEGG包括一系列免费的网上数据库，它建于1995年5月，由日本政府资助。
AFCS计划
1994年度诺贝尔生理学或医学奖获得者阿尔佛雷德?吉尔曼在2000年创立了细胞信号联盟(AFCS)。AFCS的最终目标是找出哺乳动物细胞中所有的信号联系方式．该计划将在美国几个联合实验室共同进行。
AFCS选择了两种小鼠细胞进行检测：B细胞和心肌细胞。B细胞是免疫系统的一种重要组成部分。它在血液中处于休眠状态，在免疫反应中被激活。然后，B细胞将快速生长、分裂．并分泌抗体以抵御外来入侵。研究人员选择小鼠细胞，是因为它们与人类细胞具有很大的相似性。 AFCS希望通过研究一种以上的细胞，发现它们之间重要的相似性和不同点。
人们预计完成AFCS计划需要10年时间。在前5年，主要任务是数据采集。到了后5年．重点将是在这些数据的基础上构建虚拟细胞．并测试和改进它。美国国立卫生研究院是生物医学研究最主要的资助者．投资者对这个项目的研究和应用前景十分乐观。 2000年底。该研究院计划提供给 AFCS一笔为期五年、金额达2500万美元的资金，以开始第一阶段的工作。
如果研究虚拟细胞的这些计划取得成功，通过虚拟细胞的培养，科学家很快就能对现实细胞进行改良。我们将更容易找到新药和新的治疗方法，更容易改善和重新设计生物系统，也更容易将科学幻想转变为科学现实。
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