科学家和艺术家如何复活灭绝花的气味

以下是一篇名为“复活的崇高”的文章，该文章在自然界中刊登：工程生活，设想世界，由芝加哥大学出版社于2020年发表。该摘录在作者的允许下出版。

合成生物学家克里斯蒂娜·阿加帕基斯（Christina Agapakis）和黎明·汤普森（Dawn Thompson）在哈佛大学的草药中穿过压制植物标本的文件夹，正在狩猎不再存在的花朵。当他们交叉引用了现代植物灭绝的IUCN红色列表与在黄色标签上墨水墨水的印刷品时，他们发现了二十种物种，它们从中切割了微小的组织样品（图14.1）。

三个仍将包含足够的DNA，以使人类再次体验失去的花朵的气味。这些在与艺术家亚历山德拉·黛西·金斯伯格（Alexandra Daisy Ginsberg）合作的艺术品复活（2019年）中散布了，并散布着味觉的研究员和艺术家西塞尔·托拉斯（Sissel Tolaas）。

夏威夷，肯塔基州和南非特有的这三个花朵分别具有特定特征。每个人都被殖民行动扑灭：人类对其栖息地的破坏。 1912年，在土著毛伊·豪·库希维（Maui Hau Kuahiwi）首次被发现并被奥地利裔美国植物学家约瑟夫·洛克（Joseph F. Rock）命名为两年后，唯一的树是垂死状态。殖民牛牧场在夏威夷毛伊岛的Haleakalā山南山坡上的古老熔岩田上摧毁了其本地干燥的森林（图14.2）。

四千英里之外，十年后，在肯塔基州路易斯维尔的俄亥俄河上建造了美国第41号大坝，巩固了精致的俄亥俄州Scurfpea或Orbexilum Stipulatum的消失（图14.3）。

紫色花于1835年首次收集，最后一次是1881年在其唯一已知的地区，即岩石岛的泥盆纪石灰岩露头，位于河弯道。损失的原因未知；也许减少布法罗人群影响了其他物种。但是，当大坝在1920年代淹没了通道时，该岛本身就被抹去了（图14.4）。在非洲南端的八千英里外，十八世纪的殖民葡萄园扩张已经改变了桌山阴影的花岗岩温伯格山（图14.5）。

图14.1。克里斯蒂娜·阿加帕基斯（Christina Agapakis）博士从哈佛大学植物标本室的hibiscadelphus wilderianus岩石标本中取出纸巾样品。照片：Grace Chuang。由哈佛大学阿诺德植物园植物园的植物园提供。 （照片©Ginkgo Bioworks，2018年。）图14.2。 Google Earth在夏威夷毛伊岛的森林山山山坡上的谷歌地球景观曾经是hibiscadelphus wilderianus岩石的栖息地。 （照片©Google，DigitalGlobe，2018年。）图14.3。来自哈佛大学灰色植物标本室的Orbexilum Stipulatum标本中的Agapakis采样组织。照片：Grace Chuang。由哈佛大学的灰色植物标本室提供。 （照片©Ginkgo Bioworks，2018年。）图14.4。俄亥俄州和锁的瀑布的鸟瞰图以及1930年代或1940年代的41号大坝，在肯塔基州路易斯维尔。大坝被洪水淹没，洛克岛（Rock Island）被丢失，并且本来会位于照片的右下方。 （图片：Wikipedia/公共领域。）图14.5。 Google Earth View to Table Mountain，Wynberg Hill在前面。这曾经是灭绝的“ Leucadendron Grandiflorum（Salisb。）R。Br。”的栖息地，如今，南非开普敦郊区。 （照片©Google，Landsat/ Copernicus，DigitalGlobe，2018年。）这是Protea“ Leucadendron Grandiflorum（Salisb。）R。Br。”或Wynberg Conebush的所在地。在19世纪初，植物学家罗伯特·索尔兹伯里（Robert Salisbury）指出了花朵的“强烈而令人讨厌的气味”（图14.6）。

但是，他不是在开普敦遇到过的花朵，而是在伦敦的一个收藏家花园里，它在野外的灭绝已经很有可能了。的确，这朵花具有更复杂的历史，因为哈佛花是1960年代的培养标本，因此可能被错误地标记：没有真正的样本可以存在任何地方（我们正在研究的问题）（图14.7）。仅索尔兹伯里的。记录可能证明它曾经活着。在生物学史上，三个原本微不足道的生物在消失之前就被西方植物学家看到，收集和命名，这提醒了生物学存在的偶然性，以及西方科学的渴望，要求人们确认这一存在的存在，以确认这一存在的存在。 。

资本帮助扑灭了这些花，现在需要首都将它们带回来。阿加帕基斯（Agapakis）和汤普森（Thompson）对哈佛档案馆的搜寻是合成生物学家与艺术家之间合作的开始，这引起了我们与自然关系，保护，殖民化以及技术和资本相交时的复杂作用的问题。这篇简短的插图文章描述了我们的过程，并突出了艺术品所提出的一些问题，目的是挑衅反思，而不是作为我们对自然世界的待遇的解决方案。

图14.6。罗伯特·索尔兹伯里（Robert Salisbury）的londinensis的Euryspermum Grandiflorum于1805年至1807年之间出版。现在所显示的植物现在被描述为“ Leucadendron Grandiflorum（Salisb。）R。Br。”由密苏里植物园提供的礼貌生物多样性遗产图书馆。 （图像：公共领域。）图14.7。暂定称为“ leucadendron grandiflorum（Salisb。）R。Br。”的干燥标本，可能是从1966年的耕种标本中收集的。由于该物种最后一次出现在1805年左右，因此正在研究该标本的真实身份。 (Photograph © The Herbarium of the Arnold Arboretum of Harvard University, 2018.)Agapakis is the creative director of Ginkgo Bioworks, a Boston-based biotechnology company founded in 2009. In its gleaming, robot-assisted “foundries,” Ginkgo scientists engineer yeast和细菌分泌有用的化学物质，从药物到燃料再到口味。由于银杏还为香水公司生产气味分子，因此，从碎片的DNA部分中，从技术，智力和商业上讲，DNA碎片中的散落气味分子可能会受到回报。该项目始于2014年，是一项内部研究项目，Agapakis占据了该项目，很感兴趣地看看它是否有可能。

从其DNA中编码的信息中揭示了花的气味，首先需要加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的古生物学专家的帮助，他们可以从降级的历史样本中提取DNA。 Ginkgo的科学家和工程师随后分析了这些片段，以预测可能编码香料产生酶的基因序列。他们将DNA与其他生物体的已知序列进行了比较，并使用模板基因填充了任何间隙（图14.8）。这成为一个大且昂贵的实验：合成了约2000个预测的基因变体（DNA印刷）并插入酵母，然后将酵母培养以产生气味分子并测试每个变体产生的内容。最后，该团队使用质谱法来验证每个分子分子的身份。从最终的气味分子列表来看，2018年，托拉斯可以使用相同的气味分子或相对的分子来重建柏林实验室中三只损失的花朵的气味（图14.9）。

但是，尽管生物工程可以告诉我们哪些分子是植物产生的分子，但它们的数量（例如花）也丢失了。花的真实气味仍然是不可知的。这种偶然性打扰了工程生活的解决方案主义叙事：合成生物学家试图“建立生活以理解它”，以控制它。但是在这里，我们不知道。与其产生一种控制感，不如利用基因工程来恢复灭绝的花朵的气味，因此人类可能会再次体验我们被摧毁的东西 – 既浪漫又可怕。这种令人眼花te乱的感觉唤起了崇高的想法，这个想法使西方艺术家和思想家呆了几个世纪。崇高是“不可知的表达”，它是通过暴露于自然及其巨大的审美状态，鼓励人们沉思人类在其中的地位。艺术家试图在19世纪的景观绘画中代表这种感觉。捕获自然的暴力创造力的合成效果。银杏的技术壮举扭转了瞥见丢失的自然的“自然秩序”，但是像这些画作一样，即使是最先进的生物技术也只能给出不完整的表示。

图14.8。从标本到闻到的重建过程。 1.从干燥植物的组织中提取DNA的微小片段。 2. DNA测序机读取片段，揭示其核苷酸碱基的顺序：DNA代码。 3.将序列与当前生物体的基因进行比较，以预测编码为产生香料的酶的丢失的花的基因。 4.最终的重建基因序列具有差距和模板匹配的错误，由DNA合成器打印出来。 5.印刷基因被插入酵母细胞中。 6.酵母生长，制作副本。插入的基因告诉酵母细胞使气味分子。 7.使用质谱法检查气味分子的身份，证实该基因是否如预测的那样起作用。 8.每个基因重复该过程，给出了花朵可能产生的气味分子的列表。 9.花的气味是使用相同的分子或比较分子重建的。我们永远不会知道花的确切气味：我们知道wilderianus丢失的静hibisdelphus wilderianus造成了哪些分子，但每块分子也丢失了。 （图片©Alexandra Daisy Ginsberg，2019年。）

唤起崇高的工作也将这项工作与对崇高本身的理解不断变化：从十八世纪的努力来制造观众的崇高体验（例如，壮观的西端剧院的菲利普·德·劳尔伯格（Philippe de Loutherbourg）），到分析崇高的殖民地在殖民地中的作用十九世纪的身份建设（在弗雷德里克教堂的埃登绘画中显而易见），到二十世纪的工程基础设施的技术崇高，最后是崇高的后现代转变，从超越到Immanence到Immanence，却是一个明知的经验或幻觉的经验或幻觉。 。 Sissel Tolaas在她的柏林实验室重建气味。 （照片©Alexandra Daisy Ginsberg，2010年。）

金斯伯格认识到崇高的想法和重建的历史，希望博物馆游客享受模拟景观中“复活”气味的完全技巧。她与她的工作室团队一起设计了一系列身临其境的装置。在最大的版本中，访问者进入了玻璃玻璃的内部，将自然历史博物馆展示箱重塑为沉思的空间（图14.10）。

在每个内部，托拉斯将一朵丢失的花朵的重建气味分解为四个部分，这些气味与天花板单独扩散。这些碎片在访客周围混合，复制生物学的偶然性：没有一个确切的气味，因为每种吸入都略有不同。巨石的景观与花朵失去的栖息地的地质相匹配，使自然界的垂脱层达到了最低的自然。环境配乐唤起了人们在风中再次充满嗡嗡作响的昆虫和植物的丢失的景观，这是由低频隆隆声支撑的，它在肠道中产生了共鸣。当他们站立并闻到这个抽象的环境中丢失的花朵时，访客成为自然显示的主题。它们不再只是观察者，而是观察到的观察性质的一部分（图14.11）。物理经验引起了与原本晦涩的花的联系，很久以前，早期的殖民者的作用在遥远的地方熄灭。图14.10。在2019年3月，在法国的国际双年展设计圣Étienne复活的安装视图。左侧的玻璃丝含有hibiscadelphus wilderianus岩石的气味，在熔岩巨石的景观中扩散了，并带有重建的景观。右边的玻璃丝包含灭绝的Orbexilum Stipulatum的气味，重建的景观用石灰石巨石完成。 （照片©Pierre Grasset，2019年。）

这是用于设计损失感觉的生物技术，而不是构建解决方案。我们不是提供去灭绝的，而是使用沉浸式装置，在山的阴影中，在森林的火山坡或野生河岸上瞥见花朵盛开的花朵；每个物种的相互作用和不再存在的地方（图14.12–14.14）。这是崇高的逆转：通过生命的工程来，自然的总统治？还是这种损失使我们想起了面对人类重制自然努力的生物学的矛盾情绪？

图14.11。丢失的景观被简化为地质和花的气味：人类连接两者，并在玻璃体内踏入玻璃体时成为视野的标本。 （照片©Alex Cretey-Systermans，2019年。）图14.12。复活的崇高：在夏威夷毛伊岛的Haleakalā南部山坡上，现已灭绝的芙蓉菲利亚努斯的丢失景观的数字重建。 （图片©Alexandra Daisy Ginsberg，2019年。）图14.13。复活崇高的：在肯塔基州俄亥俄河上的洛克岛失落的栖息地中灭绝的Orbexilum Stipulatum的数字重建，然后于1881年灭绝。（图片©Alexandra Daisy Ginsberg，2019年。图14.14。复活的崇高：现已灭绝的“ Leucadendron Grandiflorum（Salisb。）R。Br。的丢失景观的数字重建，开普敦Wynberg Hill，想象着1806年之前的某个时间。（图片©Alexandra Daisy Ginsberg，2019年。