人工生殖(),指用有機體可用的自然手段之外的方法創造新的生命體。它是人工生命的一個面向。人工生殖可依其自給自足的能力分為兩類:輔助生殖技術(assisted reproductive technology, ART)和非輔助生殖技術(non-assisted reproductive technology, NART)。例子包括人工受孕、體外受精、人工子宮、克隆等。割下植物的莖將它們放在混合肥料裡同樣是一種人工生殖。
輔助生殖技術依賴人類干預來輔助生命的發育,例如試管嬰兒技術需由醫療人員調控體外受精和胚胎植入的條件。與之相對,非輔助生殖技術的設計雖然由人類啟動,但旨在實現相對或絕對的獨立運作。異種機器人(xenobots)即為後者的範例——這些由非洲爪蟾細胞構建的生物機器人通過運動學自我複製(而非細胞分裂)來繁殖,不需人類介入即可自主完成。
輔助生殖技術
輔助生殖技術(ART)的目的在於協助人類胚胎的發育,通常是因應生育能力限制等醫學問題。常見的輔助生殖技術包括人工授精(AI)和體外受精(IVF)。人工授精是將精子直接注入女性生殖道以促進受精;體外受精則是將卵子和精子在體外結合形成胚胎後,再移植到子宮內。此外,卵子捐贈、精子捐贈和代孕也屬於輔助生殖技術的範疇。這些技術在過去數十年間已幫助數百萬家庭解決不孕不育問題,同時也引發了有關倫理、法律和社會層面的廣泛討論。
非輔助生殖技術
非輔助生殖技術(NART)可能具有醫學動機,但主要由更廣泛的願景所驅動。雖然NART最初由人類設計,但它們被程式設定為在相對或絕對程度上獨立於人類運作。
人工克隆
克隆是指通過自然或人工手段創造兩個或多個基因完全相同之生物的細胞繁殖過程。人工克隆通常涉及遺傳密碼編輯、體細胞核轉移和3D生物打印。1996年多莉羊的誕生證明了體細胞核轉移技術的可行性,此後克隆技術在農業(優良品種複製)、醫學(治療性克隆)和保育(瀕危物種復育)領域持續發展。
非輔助人工子宮
非輔助人工子宮或人工子宮裝置是一種允許體外發育的設備,可在有機體體外孕育胚胎,無需任何人類協助。「非輔助」是此設想與現今醫學研究中仍依賴人類操作的人工子宮技術(AWT)之間的關鍵差異。此假想技術使用受精卵或幹細胞創建胚胎,然後由人工智慧在由生物相容材料構成的腔室中孵化並監測。人工智慧維持胚胎發育和生長所需的條件,並模擬自然分娩過程,以幫助胚胎最好地適應外部世界。
運動學複製與異種機器人
不涉及二分裂、減數分裂或有絲分裂(或不涉及任何基於分裂和生長的細胞繁殖形式)的自我複製可以通過運動學方式實現。異種機器人(xenobots)是此類運動學複製的範例。它們是以非洲爪蟾(Xenopus laevis)命名的生物機器人——通過人工智慧設計,在液體培養基中組合爪蟾細胞來製造更多自身複製體。運動學複製不涉及生長(自然細胞繁殖中細胞在分裂為兩個子細胞之前必須生長),而是通過構建而非生長來實現自我複製。這種技術賦予了有機體全新的繁殖模式,超越了經典生物學中對與自然有機體相似或相關的繁殖之理解。
參見
- 試管嬰兒
- 克隆
- 人工子宮
- 人工生命
- 輔助生殖技術
- Xenobot
參考文獻
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