“曾,你認為用計算機完全模擬人類基因組演化需要多久才能實現?”
該幹的活幹完了,沃森和曾凡迴到辦公室閑聊,不過,他們之間的年齡差距好像不存在,在學術領域,完全能做到平等對話。
甚至很多時候,沃森都感覺跟不上這個年輕人的思路,他對業界最新知識的吸收速度可比不上曾凡,隻能感歎自己老了。
“以現在的超算發展趨勢,可能需要十年以上,我和我的同學古斯塔在開發一種新型計算機,如果能成功,或許三五年內就可以實現!”曾凡自信的說道。
“期待你們成功,我們實驗室先預定一台,你的模擬程序對我們的研究作用太大了,原先我們的研究好像用原始方法耕種,有了計算機模擬,就相當於進入了機械化時代,希望我能看到完全破解人類基因組奧秘那一天!”沃森感慨道。
“完全模擬人類基因組演化過程應該不需要太長時間,至於破解全部奧秘,那就不好說了,三分天注定,七分靠我們努力吧!”曾凡斟酌著說道。
人類基因組工程是對一個代表性人類個體的基因組完成測序,從立項到現在花了十幾年時間,破解基因組全部基因功能,再花上十幾年都算是很樂觀的估計了。
就算他們的超算研製成功,完成整個模擬演化過程,都不知道要用多久時間呢,根據獲得的數據破解兩萬五千多個基因功能,那就需要更長的時間了。
更何況,不同種群,不同膚色,不同地域的人群,甚至每個人的基因都不一樣,完全破解談何容易?
“你認為會有一組基因,專門控製著人類的智力嗎?為什麽白種人,黃種人就比較聰明,黑種人普遍智力比較低下,有沒有可能研究一種藥物,提高人的智力?”沃森突然問道。
“智力是一個綜合性的概念,不像身體顯性特征那麽明確,涉及到大腦神經元整體的連接水平,關聯的基因數量肯定會更多,牽一發而動全身,即便有這樣的藥物,想沒有任何副作用也很難,研發起來得不償失!”曾凡認為沒有必要。
“非洲那些國家以後應該很難會發展起來了,整體智力水平太低,無法接受更高層次的知識!”老頭子的思維突然轉換,讓曾凡有點不太適應。
“就像人的事業發展和智力沒有必然聯係一樣,國家的發展和人群的整體智力水平也沒有必然聯係,你的結論太過主觀和片麵,不敢苟同!”
“為什麽?你能詳細說明一下你的觀點嗎?”沃森顯然對這種話題很感興趣。
“你們國家是現在公認的最發達國家,你認為這個國家民眾的平均智力水平是全世界最高嗎?”曾凡反問道。
“當然不是,非洲裔拉低了整體水平!”
“那你的觀點就不成立了!國家的發展水平既有內政治理原因,也有外部環境因素,民眾的整體智力水平影響沒那麽大,對於個人來說,勤奮和毅力對事業的幫助更大,有時候太過聰明反而是一種阻力!”曾凡闡述自己的觀點。
他的話顯然對老頭子有所觸動,和別人探討交流也是一種學習方式,就好像基因的變異和進化一樣,族群差異越大,變異的機會越多,進化發生的概率越大,思想的碰撞也是一樣的道理。
“對人類基因組來說,你認為哪方麵的基因最重要?”沃森又一次轉換話題。
“從我模擬程序研究的角度來說,對模擬演化作用更大的基因組序列上的關鍵節點基因更重要,這些基因破解後,整個基因組演化模擬進程將會快很多!”
“也就是說,基因的重要性由它在序列中的位置決定?”
“是這個意思!”
“好吧,今後我們實驗室會注意收集這方麵的數據,希望你的研究早日成功!”
沃森當年在劍橋大學和克裏克研究基因的雙螺旋結構,得到過前輩威爾金斯教授的幫助和提攜,才得以發表了那篇讓他們功成名就的論文,因此對於他看重的年輕人,也不吝幫助,現代科學的研究體係變得越來越複雜,早就不是靠單打獨鬥能完成了。
在紐約停留了十幾天時間,曾凡用在和兩個實驗室的人員交流溝通以及解決問題的時間隻有不到一半,剩下的時間都在研究他們的藏書和相關的實驗數據了,算是不虛此行。
得益於發達的網絡,他們實驗室和加州大學的聯合項目一直在正常進行,曾凡通過網絡一樣可以連接加州大學的超級計算機,及時解決果蠅基因功能演化模擬中遇到的問題。
弗蘭克實驗室和冷泉港實驗室都是在曾凡的指導下建立起各自的基因功能演化模擬係統,有了直接的聯係,後續再有問題都可以通過網絡進行溝通,程序的問題大部分都可以遠程解決,至於實驗的問題,人家的經驗比都他豐富的多,不需要他去指導。
用加州大學超算模擬的果蠅幼蟲已經進入成蛹期,幼蟲身體細胞開始溶解,新的身體在蛹內正在慢慢成形,對於他的演化程序來說,算是進程已經過半了。
現在程序模擬的是一隻雌果蠅,如果成功孵化出成蟲,就能獲得大部分果蠅表達基因功能,再模擬一隻雄果蠅就會容易很多,後續的繁殖產卵模擬過程難度最低,隻是需要的算力要求比較高。
成蛹期的果蠅看似變化不大,根據模擬中數據生成出可視化視頻在顯示器上顯示出來,就能看到一個個不同功能的細胞在不同基因的作用下產生出來,然後仿佛建造房屋一樣,慢慢的形成果蠅成蟲的身體輪廓。
這個過程可比顯微鏡看到的更細致,還可以根據需要進行調節迴放,獲取更詳細的數據,加州大學的超級計算機幾百千瓦的總功率,模擬一隻幾毫米的果蠅誕生過程,時間竟然和一隻真實果蠅的誕生差不多。
至於整個完成模擬的時間,那就更長了,成蛹期模擬因為各種錯誤中止了十幾次,幾乎兩三天就要修改數據重新開始。
這種進展還得益於前麵多位科學家果蠅實驗收集的各種數據,讓他們少走了很多彎路,弗蘭克的岡比亞按蚊模擬進度更慢,即便是有了曾凡他們果蠅模擬獲得的數據支持,仍然很不理想,估計孵化期就需要半年甚至更長時間。
從紐約迴來後三個月的時間,曾凡大部分的時間都花在了這上麵,眼看著又要放寒假了,終於看到了果蠅成蟲破繭而出的希望。
這可不僅僅是一隻昆蟲這麽簡單,要知道果蠅一萬三千多基因中,有百分之六十一的基因和人類基因同源。
八千個基因數量人類基因組的三分之一,這些都是最原始的基因,對以後模擬人類基因組功能演化的作用不可忽視,哪怕後麵的研究再沒有進展,把這些基因搞清楚,對以後人類一些疾病的治療也有很大的幫助。
該幹的活幹完了,沃森和曾凡迴到辦公室閑聊,不過,他們之間的年齡差距好像不存在,在學術領域,完全能做到平等對話。
甚至很多時候,沃森都感覺跟不上這個年輕人的思路,他對業界最新知識的吸收速度可比不上曾凡,隻能感歎自己老了。
“以現在的超算發展趨勢,可能需要十年以上,我和我的同學古斯塔在開發一種新型計算機,如果能成功,或許三五年內就可以實現!”曾凡自信的說道。
“期待你們成功,我們實驗室先預定一台,你的模擬程序對我們的研究作用太大了,原先我們的研究好像用原始方法耕種,有了計算機模擬,就相當於進入了機械化時代,希望我能看到完全破解人類基因組奧秘那一天!”沃森感慨道。
“完全模擬人類基因組演化過程應該不需要太長時間,至於破解全部奧秘,那就不好說了,三分天注定,七分靠我們努力吧!”曾凡斟酌著說道。
人類基因組工程是對一個代表性人類個體的基因組完成測序,從立項到現在花了十幾年時間,破解基因組全部基因功能,再花上十幾年都算是很樂觀的估計了。
就算他們的超算研製成功,完成整個模擬演化過程,都不知道要用多久時間呢,根據獲得的數據破解兩萬五千多個基因功能,那就需要更長的時間了。
更何況,不同種群,不同膚色,不同地域的人群,甚至每個人的基因都不一樣,完全破解談何容易?
“你認為會有一組基因,專門控製著人類的智力嗎?為什麽白種人,黃種人就比較聰明,黑種人普遍智力比較低下,有沒有可能研究一種藥物,提高人的智力?”沃森突然問道。
“智力是一個綜合性的概念,不像身體顯性特征那麽明確,涉及到大腦神經元整體的連接水平,關聯的基因數量肯定會更多,牽一發而動全身,即便有這樣的藥物,想沒有任何副作用也很難,研發起來得不償失!”曾凡認為沒有必要。
“非洲那些國家以後應該很難會發展起來了,整體智力水平太低,無法接受更高層次的知識!”老頭子的思維突然轉換,讓曾凡有點不太適應。
“就像人的事業發展和智力沒有必然聯係一樣,國家的發展和人群的整體智力水平也沒有必然聯係,你的結論太過主觀和片麵,不敢苟同!”
“為什麽?你能詳細說明一下你的觀點嗎?”沃森顯然對這種話題很感興趣。
“你們國家是現在公認的最發達國家,你認為這個國家民眾的平均智力水平是全世界最高嗎?”曾凡反問道。
“當然不是,非洲裔拉低了整體水平!”
“那你的觀點就不成立了!國家的發展水平既有內政治理原因,也有外部環境因素,民眾的整體智力水平影響沒那麽大,對於個人來說,勤奮和毅力對事業的幫助更大,有時候太過聰明反而是一種阻力!”曾凡闡述自己的觀點。
他的話顯然對老頭子有所觸動,和別人探討交流也是一種學習方式,就好像基因的變異和進化一樣,族群差異越大,變異的機會越多,進化發生的概率越大,思想的碰撞也是一樣的道理。
“對人類基因組來說,你認為哪方麵的基因最重要?”沃森又一次轉換話題。
“從我模擬程序研究的角度來說,對模擬演化作用更大的基因組序列上的關鍵節點基因更重要,這些基因破解後,整個基因組演化模擬進程將會快很多!”
“也就是說,基因的重要性由它在序列中的位置決定?”
“是這個意思!”
“好吧,今後我們實驗室會注意收集這方麵的數據,希望你的研究早日成功!”
沃森當年在劍橋大學和克裏克研究基因的雙螺旋結構,得到過前輩威爾金斯教授的幫助和提攜,才得以發表了那篇讓他們功成名就的論文,因此對於他看重的年輕人,也不吝幫助,現代科學的研究體係變得越來越複雜,早就不是靠單打獨鬥能完成了。
在紐約停留了十幾天時間,曾凡用在和兩個實驗室的人員交流溝通以及解決問題的時間隻有不到一半,剩下的時間都在研究他們的藏書和相關的實驗數據了,算是不虛此行。
得益於發達的網絡,他們實驗室和加州大學的聯合項目一直在正常進行,曾凡通過網絡一樣可以連接加州大學的超級計算機,及時解決果蠅基因功能演化模擬中遇到的問題。
弗蘭克實驗室和冷泉港實驗室都是在曾凡的指導下建立起各自的基因功能演化模擬係統,有了直接的聯係,後續再有問題都可以通過網絡進行溝通,程序的問題大部分都可以遠程解決,至於實驗的問題,人家的經驗比都他豐富的多,不需要他去指導。
用加州大學超算模擬的果蠅幼蟲已經進入成蛹期,幼蟲身體細胞開始溶解,新的身體在蛹內正在慢慢成形,對於他的演化程序來說,算是進程已經過半了。
現在程序模擬的是一隻雌果蠅,如果成功孵化出成蟲,就能獲得大部分果蠅表達基因功能,再模擬一隻雄果蠅就會容易很多,後續的繁殖產卵模擬過程難度最低,隻是需要的算力要求比較高。
成蛹期的果蠅看似變化不大,根據模擬中數據生成出可視化視頻在顯示器上顯示出來,就能看到一個個不同功能的細胞在不同基因的作用下產生出來,然後仿佛建造房屋一樣,慢慢的形成果蠅成蟲的身體輪廓。
這個過程可比顯微鏡看到的更細致,還可以根據需要進行調節迴放,獲取更詳細的數據,加州大學的超級計算機幾百千瓦的總功率,模擬一隻幾毫米的果蠅誕生過程,時間竟然和一隻真實果蠅的誕生差不多。
至於整個完成模擬的時間,那就更長了,成蛹期模擬因為各種錯誤中止了十幾次,幾乎兩三天就要修改數據重新開始。
這種進展還得益於前麵多位科學家果蠅實驗收集的各種數據,讓他們少走了很多彎路,弗蘭克的岡比亞按蚊模擬進度更慢,即便是有了曾凡他們果蠅模擬獲得的數據支持,仍然很不理想,估計孵化期就需要半年甚至更長時間。
從紐約迴來後三個月的時間,曾凡大部分的時間都花在了這上麵,眼看著又要放寒假了,終於看到了果蠅成蟲破繭而出的希望。
這可不僅僅是一隻昆蟲這麽簡單,要知道果蠅一萬三千多基因中,有百分之六十一的基因和人類基因同源。
八千個基因數量人類基因組的三分之一,這些都是最原始的基因,對以後模擬人類基因組功能演化的作用不可忽視,哪怕後麵的研究再沒有進展,把這些基因搞清楚,對以後人類一些疾病的治療也有很大的幫助。