高中生物要考察的 知识点也是很多的，必修三本，选修两本~历年来选修三也是考得越来越详细了，很多同学还要拿出来精力去记忆选修三，而备考时间紧任务重，没有太多时间和精力来整理那么多学科的笔记，所以在记忆上十分困难。

大家，今天为大家整理了一份选修三必考填空题！《现代生物科技专题》生物笔记！

希望大家可以认真积累，抓紧时间！只要没到最后一天，一切都是有希望的！我相信你们！

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。

1.1 DNA基因工程的基本工具

一、DNA基因工程的基本工具DNA基因工程至少需要三种工具：u “分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）u “分子缝合针”——DNA连接酶u “分子运输车”——基因进入受体细胞的载体1、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。（2）功能：能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
2、“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。②区别：E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。(2)与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
3、“分子运输车”——载体

（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

（2）最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

（3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒

1.2 基因工程的基本操作程序

基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。

第一步：目的基因的获取

1.目的基因是指： 编码蛋白质的结构基因 。

2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。

人工合成目的基因常用方法有反转录法和化学合成法

3.PCR技术扩增目的基因

（1）原理：DNA双链复制（2）过程：a：加热至90-95℃DNA解链；b：冷却到55-60℃，引物结合到互补DNA链；c：加热至70-75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
第二步：基因表达载体的构建

1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。

2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因

（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。

（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段 ，位于基因的尾端。

（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。
第三步：将目的基因导入受体细胞_

1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

2.常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 农杆菌转化法，其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术。此方法的受体细胞多是 受精卵。将目的基因导入微生物细胞：常用的方法是感受态细胞法

3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

第四步：目的基因的检测和表达

（1）.首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子杂交技术。

（2）.其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用 分子杂交技术。

（3）.最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取 蛋白质，用相应的 抗体进行 抗原－抗体杂交。

（4）.有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

1.3 基因工程的应用

1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。
2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。

1.4 蛋白质工程的崛起

1、蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质
2、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行。（注意：目的基因只能用人工合成的方法）

细胞工程：是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按着人的意志来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。根据操作对象的不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。

1、植物细胞工程的理论基础（原理）：细胞的全能性，即，具有某种生命全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。这也是为什么植物的一瓣花瓣就可培育出完整的植株的原因。理论上，生物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜力。但是，在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。这是因为，在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞
2、植物细胞工程的基本技术：植物组织培养技术

（1）概念：植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。

（2）过程：离体的植物器官、组织或细胞 ―――→愈伤组织 ―――→试管苗 ――→植物体

（3）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
A、植物繁殖的新途径：u 微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖u 作物脱毒：采用茎尖组织培养来除去病毒（因为植物分生区附近的病毒极少或没有）u 人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经人工薄膜包装得到的种子。优点：完全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制；方便储藏和运输

B、作物新品种培育u 单倍体育种：

l a过程：植株（AaBb）通过减数分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四种类型）；对花粉进行花药离体培养（技术是植物组织培养）；得到单倍体植株；对其幼苗时期进行秋水仙素处理；得到了正常的纯合二倍体植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型）。

l b优点：明显缩短育种年限u 突变体利用：在组织培养中会出现突变体，通过从有用的突变体中选育出新品种（如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体）u 细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养，从而让它们能够产生大量的细胞产物。

（4）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3、植物体细胞杂交技术

（1）概念：植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下，融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
（2）过程：如下图，其中，①去壁；②融合；③再生细胞壁；④脱分化；⑤再分化
（3）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
（4）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

动物细胞工程常用的技术手段：动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等。其中，动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。

（1）概念：就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。
（2）流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
（4）需要满足以下条件①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。④气体环境：95%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
（5）技术应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。
2、动物体细胞核移植技术和克隆动物

（1）概念：l 动物体细胞核移植：是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新胚胎最终发育为动物个体。l 克隆动物：用核移植的方法得到的动物，称为克隆动物。
（2）哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。
（3）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。细胞质不会抑制细胞核全能性的表达
（4）体细胞核移植的大致过程是（奶牛克隆为例）：

①高产奶牛（提供体细胞）进行细胞培养；

②同时采集卵母细胞，在体外培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞，去核（显微操作）；

③将供体细胞注入去核卵母细胞；

④通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎；

⑤将胚胎移入受体（代孕）母牛体内；

⑥生出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛
（5）体细胞核移植技术的应用：①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育；②保护濒危物种，增大存活数量；③生产珍贵的医用蛋白；④作为异种移植的供体；⑤用于组织器官的移植等。
（6）体细胞核移植技术存在的问题：克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。

（1）概念：动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。
（2）动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。
（3）动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。
（4）动物细胞融合与植物体细胞杂交的对比：

（1）概念：简称单抗，单克隆抗体是指由杂交瘤细胞产生的、只针对复合抗原分子上某一单个抗原决定簇的特异性抗体。单克隆抗体是仅由一种类型的细胞制造出来的抗体，对应于多克隆抗体／多株抗体——由多种类型的细胞制造出来的一种抗体。
（2）抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
（3）单克隆抗体的制备过程：(如下图)

① 对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白（目的使小鼠产生B淋巴细胞）；② 提取B淋巴细胞；③ 同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取；

① 细胞融合[注：融合的结果是有很多不符合要求的；如有2个B淋巴细胞融合的细胞等，所以要进行筛选]；② 在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞[特点是能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体]；③ 然后对它进行克隆化培养和抗体检测[筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞]；④ 最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。
（4）杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。
（5）单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并能大量制备。
（6）单克隆抗体的应用：l 作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，准确、高效、简易、快速。l 用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症治疗，可制成“生物导弹 ”，也有少量用于治疗其它疾病。

1、胚胎工程（1）概念：对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。（2）主要的技术手段：如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。

3.1 体内受精和早期胚胎发育

2、哺乳动物受精和胚胎发育的基本过程（1）精子的发生：在睾丸内完成的。第一阶段：精原细胞进行有丝分裂，染色体复制，形成初级精母细胞；第二阶段：初级精母细胞进行减数分裂，产生含单倍染色体的精子细胞；第三阶段：圆形精子细胞变形成为精子（变形过程中，细胞核为精子头的主要部分，高尔基体发育为顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体在尾基部形成线粒体鞘膜，其他物质浓缩为原生质滴直至脱落）。[线粒体为精子运动提供能量]
（2）卵子的发生：在雌性动物的卵巢内完成。在胎儿时期，卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞（被卵泡细胞包围）；初级卵母细胞经减数分裂形成成熟的卵子（减数第一次分裂在排卵前后完成，形成次级卵母细胞和第一极体，并进入输卵管准备受精；减数第二次分裂是在受精过程中完成的，次级卵母细胞分裂产生一个成熟卵子和第二极体。★ 当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志。★ 哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前（即胎儿时期）完成的。这是精子与卵子在发生上的重要区别。
（3）受精：是精子与卵子结合形成（即受精卵）的过程。包括受精前的准备阶段和受精阶段。★ 准备阶段1：精子获能（在雌性动物生殖道内）；★ 准备阶段2：卵子的准备(排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减数第二次中期才具备受精能力)★ 受精阶段：精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，原核形成和配子结合。具体过程如下：[卵子周围的结构由外到内：放射冠、透明带、卵细胞膜]n a）顶体反应：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠。n b）透明带反应：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵细胞膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障]；n c）卵细胞膜的封闭作用：精子外膜和卵细胞膜融合，精子入卵后，卵细胞膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障]；精子尾部脱落，原有核膜破裂形成雄原核，同时卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核★ 注意：受精标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体；★ 受精完成标志是雌雄原核融合成合子]。★ 自然条件下，受精是在母体的输卵管上段完成的。（4）胚胎发育：a卵裂期：受精卵细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加，或略有减小。；b桑椹胚：胚胎细胞数目达32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。是全能细胞。c囊胚：细胞开始分化（该时期细胞的全能性仍比较高），其中聚集在胚胎一端个体较大的细胞叫内细胞团，将来可发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部的空腔称为囊胚腔。（注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化）；d原肠胚：有了三胚层的分化，内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。[细胞分化在胚胎期达到最大限度]

3.2 体外受精和胚胎的早期培养

3、体外受精：哺乳动物的体外受精：主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。属于有性生殖过程。（1）卵母细胞的采集和培养：对体型小的动物用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，从输卵管冲取卵子（可直接与获能的精子在体外受精）；对体型大的动物从卵巢中直接或间接（借助超声波探测仪、腹腔镜等）采集卵母细胞。（卵母细胞要在体外人工培养成熟后，才能与获能的精子受精）。（2）精子的采集和获能：假阴道法、手握法和电刺激法；获能：对啮齿动物、兔、猪等的精子用培养法（放入人工配制的获能液中）；对牛、羊等精子用化学法（放在肝素或钙离子载体溶液中）；在体外受精前，要对精子进行获能处理。精子获能的方法有：培养法和化学法两种。（3）受精：获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用受精溶液中完成受精过程。
4、胚胎的早期培养：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。a）培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等[注意与动物细胞培养液成分的比较]；b）胚胎发育到适宜阶段时，可将培养的胚胎取出，向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植；小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在8-16个细胞阶段移植。)

3.3 胚胎工程的应用

目前，胚胎工程应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分隔、体外生产胚胎技术。
5、胚胎移植：（1）概念：将雌性动物的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。l 其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。（供体为优良品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。）l 是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程，通过转基因、核移植、体外受精获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代。是胚胎工程的最后一道“工序”。（2）优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。（3）胚胎移植的生理学基础：★ 同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的[对供体和受体进行同期发情处理]；★ 早期胚胎形成后处于游离状态，为胚胎的收集提供可能；★ 受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体的存活提供了可能；★ 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。（4）胚胎移植的程序：① 对供、受体母牛进行选择，选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。用激素进行同期发情处理；② 对供体母牛用促性腺激素做超数排卵处理；③ 选同种优秀公牛配种或人工授精[有性生殖过程]；④ 对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。⑤ 对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。⑥ 直接向受体进行胚胎移植或放入－196℃的液氮中保存。⑦ 胚胎移植；⑧ 移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。⑨ 产下胚胎移植的犊牛。
6、胚胎分割：（1）概念：用机械方法将早期胚胎切割成2、4、8等分等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。由于来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可看作是动物无性繁殖或克隆的方法之一。（2）基本过程：选择良好的桑椹胚或囊胚（期间的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可以用于胚胎分割）移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。（注意：对囊胚阶段的胚胎分割时，内细胞团要均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育）。
7、胚胎干细胞（ES或EK细胞）（1）概念：由早期胚胎（囊胚）或原始性腺（胎儿）中分离出来的一类细胞，又叫ES或EK细胞。（2）特征：具有胚胎细胞的特征，在形态上体积小、细胞核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性，即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。在体外培养下，ES细胞可以只增殖不分化；可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。（3）应用：用于治疗人类疾病，如利用ES细胞诱导其分化成新的组织细胞特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复。
8、胚胎干细胞的主要用途有：① 可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；② 是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段；③ 可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、少年糖尿病等；④ 利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能；⑤ 随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

专题四 生物技术的安全性和伦理问题

4.1 转基因生物的安全性

1、基因生物与食物安全的争论：反方观点：反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据
2、转基因生物与生物安全（对生物多样性的影响）的争论：反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”正方观点：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
3、转基因生物与环境安全（对生态系统稳定性的影响）的争论：反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境
4、理性看待转基因技术
5、我国的农业转基因生物实行了标识制度：农业转基因生物分为四个等级：安全等级I：尚不存在危险；安全等级II：具有低度危险；安全等级III：具有中度危险；安全等级IV：具有高度危险。

4.2 关注生物技术的伦理问题

三个关于生物技术的伦理的热点问题1、克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度。l 否定的理由：克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。l 肯定的理由：技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。l 中国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
2、试管婴儿：两种目的试管婴儿的区别两种。不同观点，多数人持认可态度。l 否定的理由：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；早期生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”。l 肯定的理由：解决了不育问题，提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。3、基因身份证：l 否定的理由：个人基因资讯的泄漏造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。l 肯定的理由：通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患者生命的目的。

1、生物武器：（1）种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。（2）散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。（3）特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。（4）《禁止生物武器公约》及中国政府的态度：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。

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【卷首语】建立AI规则非常重要 但充分对话更重要

　　 2016年,谷歌CEO Sundar Pichai宣布谷歌战略从Mobile First(移动优先)转向AI First(人工智能优先)，在此之后，谷歌不仅在AI领域持续投入，更把谷歌云的主要竞争优势押注在AI领域。

　　但在2018年，谷歌的AI First战略受到了极大的打击：9月，谷歌首席AI科学家同时也是谷歌云AI负责人李飞飞宣布离开谷歌；11月，李飞飞的得意门生，谷歌AI中国中心总裁李佳宣布去职谷歌；与此同时，谷歌云Diane Greene宣布将于2019年1月离开，接替她的是拥有丰富商业化经验的甲骨文前高管Thomas Kurian。

　　更令人感到意外的是，谷歌CEO Sundar Pichai在12月中旬接受媒体采访时公开表示：对人工智能技术被滥用的担忧是“非常合理的”，还特别强调：“我认为科技公司必须意识到不能先创造人工智能工具，然后再去完善它，我认为这样是行不通的。”虽然Sundar Pichai在采访时还补充说：“应该相信科技行业能够负责任地规范好该技术的使用。”但他的这一番发言，还是在美国科技界引起了不小的波澜。

　　承认AI构成的潜在威胁，这是非常关键的一个举动。这位出生于印度的工程师极为推崇自动化系统的世界形态，他甚至表示这些系统可以在没有人为控制的情况下学习和做出决策。

　人们不禁要问：谷歌要改变AI First战略了？谷歌云的AI战略在今年一系列的有关AI伦理道德讨论后，终于要向强监管和商业利益（特别是美国国防部的商业合作）妥协了？

　　现在来看，下这样的结论还为时尚早：首先，从微软、谷歌与美国国防部的合作，到诸多“反人格AI”的社会测试，这一轮AI浪潮有关AI伦理道德的讨论在2018年进入了最高峰，也促使谷歌等科技巨头更加深入地反思AI法律监管、伦理道德等方面的问题；

　　其次，随着AI技术的普及，越来越多的居心叵测者开始利用AI满足私欲，对社会安全、网络安全、数据安全、个人隐私都造成了一定的挑战，强化对AI技术在伦理道德方面的监管未必是一件坏事。

　　 最后，Sundar Pichai对AI监管持开放态度与AI目前的发展情况也有着一定关系：在技术发展初期，对技术进行监管是十分困难的，但随着技术逐渐成熟，建立一套规则变得相对简单，特别是在技术公司与监管部门不断加大对话的前提下。

1、“服务器间谍芯片”事件公布最新调查结果

　　【新闻摘要】 据路透社报道，由前美国联邦检察官 Daniel Nardello创立的外部调查公司Nardello＆Co在检查了超微（SuperMicro）向苹果以及亚马逊销售的主板模板、相关产品的软件以及设计文件等资料后，并未在超微服务器产品中发现任何恶意硬件，也未发现服务器主板存在恶意网络传输行为。以此调查结果为基础，超微公司高层向其客户发送了一封公开信，再次强调超微有一套系统流程以保证产品的完整和可靠性。

　　【小云评论】一般来说，硬件生产商都有一套完整的流程来确保产品的可靠、完整和安全性，以超微为例，这套流程包括在生产过程中的每一步都设置测试环节；测试过程由公司员工以及负责产品装配的供应商共同进行；为了防止被篡改，任何一个员工、团队或是供应商都无法获得所有设计要素，在重重管控之下，想要植入硬件后门或是进行数据传输而不被发现，几乎都是不可能的事情。而作为一家重要的服务器OEM供应商，超微如果是主动为之，那么几乎是死路一条，因为很多服务器客户都会在产品进入生产环境前进行严密的检查，甚至是较长一段时间的封闭测试，类似的雕虫小技很难不被发现。

2、英特尔解密全新芯片布局

　　【新闻摘要】 英特尔公司近日在美国加州的Los Altos举办架构日活动，揭露未来数年的架构布局，以及未来英特尔应对市场挑战将采取的策略。在活动中，英特尔披露了包含异构计算生态布局、CPU 核心架构、GPU 核心架构、存储技术、数据中心方案等在内的多领域的进展，其中大部分最快在2019年即可面向市场实现商业化。英特尔方面表示，由于计算产业的转变，未来英特尔在架构设计上也会越来越灵活，不但核心架构本身的设计会更加实际，同时也更强调不同场景的计算适配。从产品形态来说，英特尔所提供的处理器将不止 CPU 或 GPU，而是通过引入更多计算概念构成 xPU 生态，从各种方向去解决未来计算领域会面对的各种问题。

　　【小云评论】在英特尔创始人之一戈登?摩尔提出“摩尔定律（Moore’s Law）”的53年之后，英特尔的每一个竞争对手都在不断呼喊：“摩尔定律已经失效”，甚至就连英特尔都很少在公开场合再提摩尔定律，并在几年前放弃了遵循摩尔定律极为规律的“Tick-Tock”芯片发布机制。但摩尔定律即使失效，也没什么可担心的：从英特尔在此次架构日上所提出的3D封装、专用芯片等理念来看，很有可能随着半导体材料、制程工艺、封装方式的突破，结合芯片专用化的发展趋势，人类可以超越摩尔定律，创造出新的、比摩尔定律更快的芯片发展定律。

3、Chemputer：可以控制药物合成的计算机系统

　　【新闻摘要】 格拉斯哥大学的研究人员在《科学》期刊发表了一篇文章，首次提出利用价格适宜的、模块化的化学机器系统来合成重要的药物分子，他们将这一系统称之为Chemputer。Chemputer 系统由不同的模块构成，包括反应模块、内部过滤模块（可加热或冷却、自动化的液-液分离模块以及溶剂蒸发模块，它利用一种新型的通用标准，来开发和共享化合物配方，其关键在于开发一个应用在化学领域的一般性概念，然后利用计算机程序实际生产化合物。

　　【小云评论】Chemputer系统的关键作用，在于将化学工程转变成一种“数字工程”，实现化学数字化：通过将全过程标准化、数字化，Chemputer将帮助全球的化学家把他们的配方转变为数字化方案，进而通过在线分享实现价值最大化，正如该研究团队负责人Lee Cronin教授所说：“Chemputer有望实现复杂分子的（数字化）制备，一个简单的APP软件和Chemputer系统就能够在全球各地实现新分子的开发与制备。”换句话说，数据科技将可以为化学家们提供一个全球数字化科研协作平台，并进一步实现研究课题的全球协同。

4、人工智能创造“数字嗅觉”

　　【新闻摘要】 英国拉夫堡大学、爱丁堡西部综合医院等机构的研究人员合作开发了一种基于深度学习的方法，可以分析人体呼吸中的化合物，并可用于检测癌症等疾病。该团队利用深度学习网络及癌症治疗患者的呼吸样本，训练出一个专门读取气味痕迹的 AI 系统，可以辨识呼吸中的特定化合物，例如醛类物质。此外，加拿大初创公司Startuscent正在开发化学传感器芯片，结合云上的人工智能深度学习平台，可以实时辨识并量化环境中的化学成分，目前已经在食品、烹饪设备、智能家居、健康保健等领域开始进行测试。

　　【小云评论】动物甚至植物都使用嗅觉来识别空气中的数百种物质，但人类的嗅觉并不如其他动物发达，基于这项原因，人类并没有特别意识到有很多丰富的信息资讯在空中传递。现在，人工智能可以帮助人类建立高度敏感的嗅觉系统，并以此通过嗅觉来感知化学物质及背后可能隐藏的信息。不过需要注意的是，通过 AI 嗅觉来检测医疗疾病，仍须经过长时间验证，才能面向市场商业化，毕竟很多“味道”人类可能才刚刚通过人工智能“闻到”。

5、澳大利亚研究人员开发出新型金属空气晶体管

　　【新闻摘要】 墨尔本皇家理工大学的研究团队近日在《Nano Letters》发表论文，宣布他们正在研究用金属和空气来代替半导体作为晶体管的主要元件，并以此为基础开发金属基场发射空气通道晶体管（ACT）。ACT器件无需半导体材料，它使用两个面内对称的金属电极（源极和漏极）隔开小于 35 纳米的气隙，底部用金属栅极调节发射场。纳米级气隙宽度小于空气中电子的平均自由路径，因此电子可以在室温下穿过空气而不会散射。研究团队的Shruti Nirantar表示，ACT有许多优点，它使得制造晶体管基本成为铺设发射器和收集器并限定气隙的单步过程。尽管 ACT 生产工艺采用标准的硅制造工艺，但由于不需要掺杂、热处理、氧化和形成硅化物等一系列步骤，生产成本大幅削减。

　　【小云评论】虽然该研究团队所说的“延续摩尔定律20年”仍有待证实，但是用金属和空气来代替半导体作为晶体管确实是一个非常创新的尝试，而这也证明，芯片产业远没有到告别摩尔定律的时候，通过在制程工艺、材料、3D封装等方面的创新，不仅摩尔定律肯定可以延续，芯片也许会进入全新的高速发展阶段。不过，需要指出的是，包括ACT在内的一系列创新，很有可能并不适用于传统PC，随着未来数字设备形态的多元化，芯片也会随之多样化和专用化，比如ACT可能就更为适合可穿戴设备。

6、谷歌CEO：担忧AI做坏事很合理

据《华盛顿邮报》报道，谷歌首席执行官桑达尔·皮查伊接受采访时表示，对人工智能技术被滥用的担忧是“非常合理的”，但同时应该相信科技行业能够负责任地规范好该技术的使用。他表示，新的人工智能工具，比如无人驾驶汽车和疾病检测算法等，都要求科技公司设置道德护栏并思考什么是对该技术的滥用，“我认为科技公司必须意识到不能先创造人工智能工具，然后再去完善它，我认为这样是行不通的。”不过，桑达尔·皮查伊也强调，他对人工智能的长期益处持乐观态度。

　　【小云评论】前沿科技的前景是光明的，而有关道德、伦理、善恶的话题将持续被讨论，但需要指出的是，任何技术的“道德观”，都只是其创造者和使用者道德观的再现和延伸，即使是人工智能技术也是一样。因此，对人工智能持批评态度人士对人工智能可能会被用于侵入性监控、致命武器和错误信息传播的担忧很合理，在创造人工智能技术时也确实应当考虑如何管理和确保人工智能被正确地应用，不能走“先创造，再治理”的道路，但关键是，首先要让监管者理解人工智能的价值、逻辑和含义，并将监管施于人，而非技术本身。

7、IMAX将关闭全部VR影厅

据IMAX向美国证券交易委员会（SEC）提交的文件显示，该公司决定于2019年第一季度关闭剩余的三座VR影厅，并取消对部分VR内容的投资。从2016年开始，IMAX在全球陆续开设了7座VR体验中心，其中包括位于中国上海的一座。但因为经营状况不佳，从今年6月开始，7座中心已经关了4座，其中也包括上海的这一家。这一次的关店计划将面向IMAX在全球仅存的三座VR影厅，分别位于洛杉矶、曼谷和多伦多。在这之后，IMAX将完全退出VR内容放映市场。

　　【小云评论】VR硬件带给普通消费者的新鲜感已经褪去，而VR内容、VR体验方式的短板还未补齐，尽管 IMAX 投入了5000万美元扶植 VR 内容，但迄今为止只有一部《正义联盟 IMAX VR 版》在11月上映，这也就导致IMAX 的7个 VR 体验中心也成为了一项入不敷出的生意。事实上，不仅仅是IMAX，今年10月，VR 电影公司 Jaunt 宣布转向增强现实创作，微软放弃了在今年6月将 VR 带入 Xbox 的承诺，VR 相机制造商 Lytro 也在3月份关闭。在成为主流内容消费形态之前，VR还有很长的路要走，但在医疗、制造等专业领域，VR倒是因为颠覆的浸入式体验，开始有了用武之地。

据国外媒体最新报道，社交网络巨头Facebook已经承认，多达680万名用户的私人照片被泄露在本不应该看到这些照片的应用程序中。Facebook表示，这次泄露事件发生在9月12日至9月25日之间，该公司在25日发现了这个漏洞，而受影响的用户将收到通知——他们的照片可能已经被曝光。Facebook承认，这一漏洞与Facebook登录及照片API有关，后者允许开发者在自己的应用程序中访问Facebook照片，所有受影响的用户都使用Facebook账户登录了一个第三方应用程序，并允许它们查看自己的部分照片。

　　【小云评论】略显讽刺的是，就在事件披露前一天，Facebook还在纽约向人们展示如何在该网站上“管理自己的隐私”，接下来就被披露因为登录及照片API的问题，导致多达680万名用户的私人照片被泄露。今年以来，Facebook已经多次被爆出用户数据泄露事故，特别是年初被曝光的“剑桥分析事件”，值得注意的是，这其中的大部分事故，都不是黑客引发的，而是源于Facebook自身的问题，特别是Facebook对开发者合作和数据共享机制松懈的监管，这足以让国内的互联网公司敲响警钟：在安全领域，内部松懈远比外部威胁更可怕，所造成的结果也更严重。

9、5 G时代对自动驾驶汽车网络安全带来挑战

　　【新闻摘要】 网络安全巨头Avast公司的高级研究员Martin Hron近日在接受《安卓头条》网站的采访时表示，目前很难预测5G技术对于无人驾驶汽车领域会产生哪些直接影响，但是一旦5G技术大规模推广，无人驾驶汽车的安全状况只会变得更糟，“现在还说不准，但是极有可能的是，无人驾驶汽车更多的部件和系统借助5G网络与外部世界连接时，会增加受攻击的范围。” Martin Hron在访谈中表示，安全研究人员进行的研究、有记录的缺陷和概念验证都超过了真正的攻击案例，但是汽车制造业需要借助现有的研究保持这种安全优势，并且在技术上持续领先于黑客，同时持续加大在车辆网络安全机制方面的投入。

　　【小云评论】对于无人驾驶汽车来说，无论是否处于5G时代，都应当在最初的产品设计阶段就将安全防护详细化。同时，即使今天的汽车产业正在利用像人工智能（AI）这样的前沿技术解决无人驾驶的安全问题，甚至AI将成为保障日常交通运输安全的不可分割的组成部分，AI及AI软件的安全性也未必高于传统解决方案。因此，汽车制造商们在安全领域的工作其实与以前并没有什么区别，那就是：尽一切努力，让车辆变得更安全，特别是要从车辆设计开始就考虑可能存在的安全问题。

10、甲骨文再诉美国防部

据TechCrunch报道，甲骨文公司上周向联邦法院提起诉讼，再次指控美国国防部与单个公司签订为期10年、价值100亿美元的“联合企业防御基础设施”(JEDI)合同是不公平和违法行为。今年8月份，甲骨文曾向美国政府问责局(GAO)提起类似申诉，当时其引用了同样的理由。不过，GAO上月的裁定驳回了甲骨文的诉求，称国防部的做法符合相关法律规定，因为该机构是从政府的最佳利益出发。

　　【小云评论】美国政府问责局在11月驳回甲骨文诉讼时表示，美国国防部选择单一供应商的做法是符合政府最佳利益的，或者说，如果将美国国防部作为企业客户，那么选择单一供应商是符合客户利益的。美国国防部认为：“许多商业云提供商都有完善的在线市场，但促进云基础设施的快速应用能力和运营能力才是考量供应商的重要标准。”而且“雇用多家公司会更复杂，成本更高，安全性更低”，甚至会“阻碍国防部迅速提供新的能力，并影响企业级云计算提高作战人士的效率”。换句话说，美国国防部与许多企业客户一样，所需要的不仅仅是云计算基础设施，而是数字化转型的整体解决方案，这也将是未来云服务商的主要竞争领域。

翻译：DeepL翻译 + 禄存天玑后期润色

译者注：仅对原文进行翻译搬运，旨在拓宽大众视野，不代表译者立场。以下的“deepfake”一律使用“深度伪造”作为译名。

深度伪造比以往任何时候都要强大而普遍。依赖于逼真的图像与完美合成的人类语音，这些复杂的后期编辑的视频被人工智能软件生成出来了。

即使是迪士尼也在投资深度学习驱动的技术。在2020年初发表的一篇论文中，来自迪士尼研究工作室的科学家们声称，他们已经成功地训练了一种算法，来以前所未有的高分辨率质量在图像和视频中呈现照片般逼真的换脸。论文作者写道，这家娱乐巨头希望在需要将演员描绘得更年轻，无法使用演员使用这种特效，其他一些场合使用这项特效。

但即使在这种技术成为主流的时候，围绕着它的使用仍有未解决的忧虑。从网络上开始出现模仿、政治讽刺和假名人色情视频的那一刻起，人们就对深度伪造喜忧参半。据人工智能公司 Deeptrace Labs 去年发布的一份报告估计，目前大约有4.9万个深度伪造在流传，但社交平台上的换脸滤镜和由面部识别引擎驱动的应用程序的快速增长意味着可能还有成千上万个。

艺术家和记者最近一直在探索如何建设性地利用该技术来创造社会和政治评论，或保护边缘化和高危群体的隐私。例如，获得奥斯卡奖提名的纪录片制作人大卫·法兰西（David France）在上周于HBO上映的启示性影片《欢迎来到车臣》（Welcome to Chechneya）中，利用深层伪造技术掩盖了车臣同性恋者的身份。该技术甚至被一位星战超级粉丝用来“修饰"，以改善《星球大战：侠盗一号》中年轻的莱娅公主的客串。

但即便是个人和迪士尼这样的大型媒体公司将这项技术用于非恶意的目的，深层造假技术也正在引发关于假新闻、个人隐私和视频证据权重的激烈辩论。

1月，可能是为了在2020年大选前将问题解决在萌芽状态，Facebook 宣布将禁止扭曲现实或误导公众的操纵媒体。

这包括“在调整清晰度或质量之外进行编辑或合成的视频，其方式对普通人来说并不明显，很可能会误导别人认为视频主角说了他们实际上没有说过的话，”Facebook 全球政策管理副总裁 Monika Bickert 在一篇博客文章中写道。她补充说，音频或视频，无论是否深度伪造，也会受到Facebook的社区标准管理。如果包含裸露、图形暴力、压制选民或仇恨言论，就会被删除。

这个标准也适用于广告，不过《纽约时报》的报道指出，这一政策不会追溯标准制定以前的视频。

在全州范围内，加州已经先发制人地禁止在选举后60天内传播模仿真实镜头、故意伪造政治候选人言行的“恶意”操纵的视频、音频和图片。针对一段被篡改的南希·佩洛西（Nancy Pelosi）的，使美国众议院议长看起来像喝醉了酒的视频，提出该法案的议员马克-伯曼（Marc Berman）称深度伪造是“一种强大而危险的新技术，可以作为武器，在已经过度党派化的选民中播撒错误信息和不和。”

去年，美国参议院通过了“深层假消息报告法”，要求国土安全部每年对深层假消息和任何试图“破坏民主”的人工智能驱动的媒体进行研究。

纽约大学法学兼职教授保罗·巴雷特（Paul Barrett）告诉NPR的“巨魔观察"（Troll Watch），虚假信息越来越多地针对图像，而不是文字。“任何具有基本编码知识和“渴望在选举中捣乱的人都可以开始拼凑这些非常令人信服但虚假的视频，”巴雷特说。“而这些公司也意识到了这一点，并且正在争先恐后地，试图对此做出也许迟到的回应。”

现在知道立法能否成为阻止深层网络假货流传或病毒式传播的有效策略还为时过早，特别是考虑到搜索引擎无法进入深层网络的许多角落。另一个挑战是，这种法案可能会限制言论自由。因此，一些专家正在转向另一种遏制深度伪造浪潮的策略：以技术对抗技术。

在识别深度伪造方面，技术专家和初创公司正在迎头赶上。然而，一些人正在投资开发面向未来的方法，以防范深度伪造的黑暗面。

6月，Facebook 公布了一项深度伪造检测挑战赛的结果，该挑战赛汇集了2000多名技术专家和人工智能研究人员，以创建和测试算法来检测Facebook制作的操纵视频。

在对 Facebook 的测试数据集进行测试时，表现最好的模型达到了 82.56% 的精度，但在对包含真实世界视频的“黑箱”数据集（这些视频通常是之前看不到的，而且更加复杂）进行测试时，准确率只有 65.18%。黑箱算法仍然是机器学习检测技术面临的最大挑战之一。

利用视频和技术策略揭露腐败和援助人权活动的国际非营利组织 Witness 一直在游说对媒体取证进行更好的投资，并称美国DARPA的MediFor计划是一个有希望的一步。

华盛顿特区的智库布鲁金斯研究所（The Brookings Institute）正在敦促政策制定者建立一个 "额外的资金流，用于开发新的工具，如反向视频搜索或基于区块链的验证系统，这些工具可能更好地坚持面对无法检测的深层伪造。" 该研究所还鼓励政策制定者投资培训记者和事实核查员，并支持与基于人工智能的检测公司合作。

Deeptrace Labs 就是这样一家检测公司。这是一家利用深度学习和计算机视觉来检测和监控深层伪造的初创公司，它将自己宣传为对抗基于人工智能的病毒式合成视频的 “杀毒软件”——这不失为深层技术前沿的智慧之战的证明。

Deeptrace 正在开发分析检测假视频的后端系统。它可用于个人用户和媒体公司，帮助他们识别伪造。“这句标语很好地概括了我们如何看待这个问题的一些表现方式，以及我们如何看待预防这个问题的潜在技术解决方案。”Deeptrace实验室的传播和研究分析主管Henry Ajder说。

Reality Defender 是另一款智能软件。它在你浏览网页时与你并肩作战，检测潜在的虚假媒体并提醒用户注意它的存在。

科学家们也是这场战斗的一部分。加利福尼亚大学河滨分校电气和计算机工程教授、智能系统研究中心主任 Amit Roy-Chowdhury 开发了一种深度神经网络架构，可以识别被篡改的图像，并以前所未有的精度识别伪造品。

Roy-Chowdhury 的系统可以通过检测物体周围边界每一个像素的质量，来分辨出被篡改的图像和未篡改的图像。如果图像被篡改或修改，这些边界可能会被“污染”，因此可以帮助研究人员精确地确定任何医生的位置。

虽然他的系统适用于静态图像，但理论上，同样的原理——经过一些调整——可以应用于由数千帧和图像组成的深层伪造视频。

但是，尽管做出了扎实的努力，大多数研究人员都认为，在外部环境检测深度伪造的过程是一个完全不同的比赛。另外，大体上，这些实验性的检测技术只掌握在专家手中，一般人无法接触到。

“随着我们的技术越来越好，打击深层假货将变得越来越困难，”麻省理工学院计算机科学副教授 Aleksander Madry 说，他的研究解决了计算和开发值得信赖的人工智能的关键算法挑战。“所以目前这更像是一场猫捉老鼠的游戏，人们可以尝试通过识别一些假象来检测它们，但随后对手可以改进他们的方法来避免这些假象。”

“更好的方法可能会欺骗检测机制，” Roy-Chowdhury 同意。这位计算机科学家说：“我们极不可能有一个系统能够检测到每一个深层伪造的东西。通常情况下，安全系统是由链条中最薄弱的环节来定义的。”

根据麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室教授尼克-罗伊的说法，科学家们经常在黑暗中工作。Roy说：“在很多情况下，科学家不知道神经网络在做什么。”他对人工智能、机器学习和计算系统的研究主要集中在不确定性导致的问题上。

科学家“不能总是在出错的时候进行解释。神经网络不是黑魔法。我们确实了解很多基础知识，但我们没有掌握极限的……我们需要了解极限是什么，”他解释说。

随着基于深度学习技术的能力不断发展，Madry 说：“我担心的是，我们将不再能够自动依赖视频作为证明。”

对于生成较差的深层伪造视频——那种通常由粗制滥造的编辑导致的明显皱纹——智能软件和知情的眼睛很容易发现篡改。但是，随着合成视听媒体开发者对这些问题的解决，发现伪造的迹象将变得更加困难。

前些年，研究人员通过监测眨眼频率来训练软件发现深层伪造。人类平均每分钟眨眼17次，但旧的深度伪造视频的眨眼频率往往远低于此。“如果你看的是2018年1月的视频，缺乏眨眼的情况很可能还适用于那里，”阿杰德说。“但比如说在接下来的一年，或两年，或五年，就无法依赖这一点进行衡量。”

同样，随着深度伪造的发展，依靠训练人工智能的，针对对编辑错误（如移帧和灯光或肤色的变化）的检测工具可能很快就会过时。

阿杰德说，他有信心，他所说的一些假媒体的“民间检测”方法，绝大部分“几乎肯定会被训练出高级版本。只有在谨慎应用并结合分析方法的情况下，它们才会有用。”

另一个问题是社交媒体平台所使用的分享技术，它可以让深层假货在不被发现的情况下倍增。

例如，德雷克塞尔大学助理教授马修·斯塔姆（Matthew Stamm）去年在西南偏南会议上表示，一些检测技术会寻找“非常微小的数字签名”，这些签名被嵌入到视频文件中。但当视频文件被分享到社交媒体上时，它被缩小和压缩，这就消除了所有被篡改的迹象。

“有很多图像和视频认证技术存在，但有一处他们都失败了，就是在社交媒体上，” 斯塔姆说。

同时，纽约大学法律系的巴雷特力劝人们“高度怀疑对他们所见”，并表示公司应该对虚假信息采取积极行动，或许可以“降级”这些帖子或视频。“我认为，他们应该完全从他们的网站上删除这种材料，”他补充道。

最终，将需要新形式的集体行动来打击篡改视频的负面影响，特别是如果它们被用来制造虚假新闻，意图误导。这个问题已经很普遍，无法单独解决。人工智能公司、媒体监督机构、政府和个人必须分担责任，对事实进行核查，并决定什么是真相，什么不是。