本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
我在新一期的《化學生物學當前觀點》上與西塞爾·托拉斯合作發表了一篇關於科學美學的文章。本期由藝術家和設計師亞歷山德拉·黛西·金斯伯格編輯，包括科學家、哲學家和藝術家對美學和感官判斷在日常科學實踐、科學事實的理論和表述以及生命技術設計中的作用的評論。
許多科學家和哲學家都討論了美在科學中的作用，特別是在物理學中評判相互競爭的理論時。格倫·帕森斯回顧了這些論點，並探討了美學在化學和生物學中的作用——在分子結構的表示以及分子的形式和功能方面。他引用弗朗西斯·克里克的話說，DNA是“具有風格的分子”，因為雙螺旋結構的簡單和優雅反映了該分子的複製功能。
對於許多科學愛好者來說，DNA的美學價值在於現代主義的設計格言“形式追隨功能”，但在他的評論“合成與合成生物學中的美學”中，史蒂文·本納認為，像其他自然選擇的產物一樣，DNA更像是一種“駭客”而非完美的形式。
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對生命系統的反覆詳細檢查使生物學家瞭解到，達爾文進化通常沒有為保持生存的需求提供優雅的解決方案、美學的解決方案，甚至簡單的解決方案。相反，在它的基本細節中，生物學反映了四十億年的隨機變異、歷史偶然性、有缺陷的適應和部分最佳化。因此，生物學（至少就生物學家所知）最好被描述為“駭客”。在細節上，生命更不像一種美學，而更像是幾代計算機極客重新編寫最初為其他目的、在不同地點且技術不完善的情況下編寫的程式碼...像生物學中的許多其他東西一樣，DNA的美學美感僅來自該分子的藝術渲染，這些渲染使可見一種實際上根本無法看到的特殊性。那些渲染中的顏色來自比DNA分子本身大1000倍的光波。而且，通常情況下，該分子會被抽象成看起來像樂高積木的東西。
本納認為，要正確設計DNA，需要一組經過改進的12個鹼基，具有改進的對稱性和實用性。然而，對於像格倫·帕森斯這樣的美學哲學家來說，實用性和功能不一定是物體或藝術作品美學價值的一部分，他認為化學家看到的“分子喜悅”並不總是在美學領域本身。儘管存在這些技術和哲學上的爭論，但在實驗設計和分子表徵中仍然可以獲得美學上的愉悅感，這些設計和表徵可以增進我們的理解，使我們能夠看到不可見的東西，從六十年前的DNA的第一張X射線晶體學影像到本週發表的第一張DNA電子顯微鏡照片。
科學影像和表徵可以將不同型別的感官資訊轉化為我們可以視覺化、解析、理解和共享的資料。這種科學聯覺影響著我們如何定義科學資訊，並受到感官和美學因素的影響，從線條圖或球棍式化學結構到蛋白質結構的多彩繪畫。
我們需要不可見世界的影像和模型來理解它，艾米麗·坎德拉的評論“組裝一種美學”探討了觸覺的美學和感官體驗及其與蛋白質晶體學的相互作用。結構生物學家和晶體學家使用圖紙和計算機渲染以及物理模型，以及最近的沉浸式3D虛擬環境來探索蛋白質結構。就像科學人類學家娜塔莎·邁爾斯的作品一樣，他研究了蛋白質結構在晶體學實踐中的分子體現，坎德拉探討了將奈米級蛋白質資料轉化為人類規模的物理模型以進行組裝、觸控和體驗的過程。
觸覺將我們帶入僅透過視覺難以進入的領域——材料和過程的領域……技術也在擴充套件觸覺的可能性，例如掃描探針顯微鏡的“接觸奈米級過程”。事實上，“過程”是一個關鍵詞，因為它涉及到對觸覺的探索，它與科學的“日常工作”息息相關。觸覺的美學可以揭示在測試過程中，在物質處於過渡狀態且失敗仍然迫在眉睫時，相對確定性之前的時刻...關於模型的研究中提出的許多過程，從它們的操縱到“跳舞”蛋白質，都是莫拉·弗蘭納裡在關於生物學美學（PDF）的文章中評論的科學研究的方面，“在大多數科學論文的‘方法’部分中沒有考慮，‘但它們很可能是傑出研究人員在其工作中使用最重要的方法之一’……這種美學還可以對科學研究機構之外產生影響。在這些機構之外，大部分（但不是全部）“科學傳播”都關注於傳達處於相對確定狀態的知識。相反，這裡概述的美學以過程為出發點，與不確定、偶然、混亂和持續的東西相關……它涉及到科學實踐中難以用插圖或照片表達的方面（尤其是對於非科學家而言）——那些在事實上模仿模型的品質、運動、接觸和物質變化的時刻，就像“展開”一樣。
組裝的美學和化學美學的分子樂趣也在原生細胞的自下而上的合成生物學中發揮作用。米歇爾·福林、羅伯塔·倫蒂尼和謝列夫·曼西在他們的評論中探討了“細胞模仿”，討論了區分生物和非生物的界限的主觀性。
對生命沒有令人滿意的定義。然而，人們普遍認為，生物部分本身不是活的，但從它們的合作中產生的特性統稱為生命。如果沒有可以客觀滿足的明確標準來將系統視為活的，那麼可用的前進道路就是簡單地構建模仿生命共同特徵的系統。例如，生物通常會繁殖、移動、適應不斷變化的環境條件並相互作用。在這些生命特徵中，繁殖引起了最多的關注，這是可以理解的，因為複製和進化構成了我們所知的生命的基礎。然而，一臺機器，即使是一臺用天然生物部件構建的、被程式設計為複製DNA並分裂成兩部分的機器，可能也不會與生物系統混淆。也許這是因為決定某物是否是活的，是先前商定的活物與所討論的系統之間進行主觀比較的結果。與活細胞的複雜性相比，對單一特徵的成功模仿將被視為對細胞生命的不充分表示。
有趣的是，進化的錯誤和失誤——對於本期其他撰稿人來說，會降低生物學的美學價值的“駭客”，卻成為原生細胞工程師對生命的美學和主觀定義的重要組成部分。
此外，重複行為的程式設計本身也遺漏了生命的另一個方面，即錯誤。細胞功能主要基於隨機過程，甚至基因組複製的基本事件也是帶著錯誤進行的。一個太好地模仿生命特徵的系統，可能更會被視為機器而非生命。
如果機器的客觀性對於真正的合成生命來說不夠像生命，那麼在決定某物何時是活的時所涉及的人類主觀性對於原生細胞科學來說不夠科學。福林等人討論了構建“細胞圖靈測試”的可能性，其中“決定某物是否是活著的責任[從我們轉移到]自然細胞”（PDF）。科學客觀性取決於可以在人類感官和研究物件之間進行互動的工具，可以將自然世界轉化為我們體驗、美化和解釋的視覺化、模型和資料集的機器。對科學技術中的美學和感性的探索暴露了科學實踐的美麗模糊邊緣。我們可以在人類主觀性和科學物件之間新增許多層，但在科學中總是有一些人類的和美好的東西。