美陸軍研究實驗室推動合成生物學的軍事應用
美陸軍研究實驗室（ARL）科學家們正在開展合成生物學相關的研究工作，通過與化學、物理和工程領域的科學家合作，利用微生物的DNA來設計軍事方案。研究的核心在於通過改變DNA來改造微生物。
研究背景
未來，士兵必須將在人口密集的城市環境、特大城市或嚴峻環境下開展多域作戰，可通過利用合成生物學能力來提供燃料來源，防護塗層等。國防部長辦公室已將合成生物學確定為人工智慧的首要領域之一，作為一項長期工作，將是陸軍乃至國防部的重中之重。
提取並重組DNA
ARL生物技術分部生物學家布林·亞當斯解釋表示，所有生物都有自我複製和治癒的能力，可利用這一屬性為未來士兵服務。為從微生物細胞中提取DNA並將不同的DNA片段重組在一起，研究人員開始在實驗室環境中使用機器人技術和機器學習演算法，機器人系統能夠查詢數十萬甚至數百萬的樣本，使科學家能夠嘗試不同的組合和排列，加快了工作流程，降低了成本並減少出錯率。
為獲得微生物或細菌，研究人員應用環境微生物學方面的經驗，從海洋環境、土壤、垃圾填埋場、各種牡蠣和奇怪物體中分離出生物。
精密材料合成
作為精密材料合成研究的一部分，ARL科學家正在研究細菌如何產生纖維素，利用纖維素製造複雜的結構，從特種塗層到某種可穿戴材料。
敏捷製造
敏捷製造能力將賦予小型遠征軍極大靈活性。當未來的士兵身邊缺少必須物品時，可以依賴環境中的本土材料和合成生物學，利用周圍的資源（草、土壤和水），環境中的自然植物和動物，製造出所需燃料、食物、能源和材料。
ARL科學家還在研究如何利用生物材料或將生物有機體轉化為物質，通過基因修改使添加的生物混合材料能夠實現自我癒合，修復有缺陷的防彈衣。
人類效能
ARL科學家正在研究如何通過應用合成生物學以改善人類效能。這一研究領域涉及微生物組，關注腸道微生物組和皮膚微生物組。皮膚、腸道上的生物有助於保護士兵在被割傷時免受感染。
自主感測
ARL科學家正在尋求利用微生物自然感測器的自主感測特性。微生物極小，必須與環境保持一致，擅長感知非常小的變化，因為環境的微小變化會影響它們的存活。它不僅僅是感應分子，還有pH值、氧氣，以及糖和鹽濃度的變化。
作為這項工作的一部分，研究人員正在尋找光合生物，如藍藻細菌，通過太陽光進行光合作用，產生能量。這些可自我維持的感測器，幫助監控士兵身體情況，是否感到疲勞或壓力，提前發現睡眠不足或感染髮作等。而且科學家正致力於開發可用於這種可穿戴技術的特定感測器部件，而另一組人員正在研究如何將有機體與可穿戴設備的電子設備連接起來。
來源 ：美國陸海空通信和電子協會網站/圖片來自互聯網
軍事科學院軍事科學信息研究中心 吳海
編輯：劉偉雪
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