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tukuaiai/wetware-engineering

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湿件工程 (Wetware Engineering)

把生命能力从个体中解耦为可复用模块,用软件工程范式重构生命系统。

License: CC BY-SA 4.0 Markdown Lint

📖 项目概览

湿件工程(Wetware Engineering)是一个跨学科方法论框架,旨在将软件工程的核心抽象——模块化、接口标准化、依赖管理、运行时编排——系统性地迁移到生物系统构建领域。

核心理念

这不是"用软件运行生物",而是用编程范式重构生命系统

  • 将器官、组织、执行器、传感器视为可组合的"生物组件"(Bio-Component)
  • 定义标准化接口(Bio-Interface)实现组件间的即插即用
  • 使用领域特定语言(Bio-DSL)声明式描述系统组合
  • 通过运行时系统(Bio-Runtime)进行资源调度和监控

适用场景

  • 组织工程与器官芯片研究
  • 生物混合机器人开发
  • 合成生物学系统设计
  • 再生医学与器官替代
  • 跨学科生物系统教育

✨ 功能特性

特性 说明
Bio-Component Spec 标准化生物模块描述规范(v0.1)
Bio-DSL 声明式系统组合语言
Component-Interface-Runtime 三元组 模块化生物系统的基础抽象
中英双语文档 完整的概念、宣言、技术规范文档
学术论文 13页 arXiv 格式预印本

🚀 快速开始

环境要求

  • Git
  • Markdown 阅读器(VS Code、Typora 等)
  • (可选)Node.js 18+(用于 Markdown lint)
  • (可选)TeX Live(用于编译论文)

获取项目

# 克隆仓库
git clone https://github.com/tukuaiai/wetware-engineering.git
cd wetware-engineering

# 查看文档结构
ls -la i18n/zh/
ls -la i18n/en/

阅读文档

推荐阅读顺序:

  1. 快速入门指南 - 5分钟理解核心概念
  2. 湿件工程 - 完整概念介绍
  3. 技术规范 - Bio-Component Spec & Bio-DSL 详解
  4. 宣言 - 愿景与原则

Bio-DSL 示例

// 定义组件
COMPONENT muscle FROM "muscle-actuator-human-skeletal@^2.3"
COMPONENT sensor FROM "piezo-force-sensor@~1.1"
COMPONENT controller FROM "neural-organoid-spinal@>=0.8"

// 连接组件
CONNECT sensor.output TO controller.input
CONNECT controller.output TO muscle.stimulation

// 运行时配置
RUNTIME {
  perfusion: { temperature: 37 C, flow_rate: 0.5 mL/min },
  control: { mode: "closed_loop" }
}

📚 文档索引

湿件工程核心文档

中文 English 说明
快速入门指南 Quick Start 5分钟理解核心概念
傻子博士解读版本 - 大白话版本,零门槛理解
湿件工程 Wetware Engineering 完整概念介绍
湿件工程宣言 Manifesto 愿景与原则
技术规范 Technical Spec Bio-Component Spec & Bio-DSL

永生计划 (Immortality Project)

中文 English 说明
项目概述 Overview 项目介绍
Human 3.0 架构 Architecture 技术架构
27要素 27 Elements 永生27要素
技术蓝图 Blueprint 实施路线

📄 学术论文

文档 说明
预印本 PDF 完整论文(13页,arXiv 格式)
LaTeX 源码 用于 arXiv 投稿
Markdown 草稿 完整草稿(约9000词)

🎯 核心概念

Component-Interface-Runtime 三元组

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│                   Wetware Engineering                    │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│  Component        │  Interface      │  Runtime          │
│  (生物模块)        │  (生物接口)      │  (编排系统)        │
├───────────────────┼─────────────────┼───────────────────┤
│  • Actuator 执行器 │  • Power 供能    │  • Scheduling     │
│  • Sensor 传感器   │  • Signal 信号   │  • Resource Mgmt  │
│  • Processor 处理器│  • Isolation 隔离│  • Monitoring     │
│  • Metabolic 代谢  │  • Mechanical 机械│  • Fault Isolation│
└───────────────────┴─────────────────┴───────────────────┘

软件工程概念映射

软件工程 湿件工程 说明
Package Manager Bio-Registry 组件注册与发现
Semantic Versioning Bio-Versioning [email protected]
API Contract Bio-Interface 输入/输出规范
Unit Test Viability Test 组件功能验证
Container Perfusion System 生命支持环境

📁 目录结构

wetware-engineering/
├── README.md                        # 本文件 - 项目主页
├── AGENTS.md                        # AI Agent 操作手册
├── Makefile                         # 常用命令(lint/paper/clean/backup)
├── metadata.yaml                    # 项目元数据
├── LICENSE                          # CC BY-SA 4.0 许可证
├── CONTRIBUTING.md                  # 贡献指南
├── CODE_OF_CONDUCT.md               # 行为准则
│
├── i18n/                            # 国际化文档
│   ├── zh/                          # 中文文档
│   │   ├── README.md                # 中文索引
│   │   ├── 湿件工程.md              # 核心概念
│   │   ├── 湿件工程宣言.md          # 宣言
│   │   ├── 湿件工程技术规范.md      # 技术规范
│   │   ├── 湿件工程快速入门指南.md  # 快速入门
│   │   └── src/immortality/         # 永生计划(中文)
│   │       ├── README.md
│   │       ├── docs/core/           # 核心文档
│   │       ├── docs/philosophy/     # 哲学探讨
│   │       └── docs/guides/         # 指南
│   │
│   └── en/                          # English docs
│       ├── README.md
│       ├── wetware_engineering.md
│       ├── wetware_engineering_manifesto.md
│       ├── wetware_engineering_technical_spec.md
│       ├── wetware_engineering_quick_start.md
│       └── src/immortality/         # Immortality Project
│
├── paper/                           # 学术论文
│   ├── arxiv/                       # arXiv 投稿版本
│   │   ├── wetware_engineering.tex  # LaTeX 源码
│   │   ├── wetware_engineering.pdf  # 编译后 PDF(13页)
│   │   ├── arxiv.sty                # arXiv 样式文件
│   │   └── orcid.pdf                # ORCID 图标
│   ├── sections/                    # 论文章节(Markdown)
│   └── wetware_engineering_full_paper.md  # 完整草稿
│
└── .github/
    ├── workflows/lint.yml           # Markdown lint CI
    ├── ISSUE_TEMPLATE/              # Issue 模板
    │   ├── bug_report.md
    │   └── feature_request.md
    └── PULL_REQUEST_TEMPLATE.md     # PR 模板

⚙️ 常用命令

命令 说明
find i18n -name "*.md" 列出所有文档文件
npx markdownlint-cli2 "**/*.md" 检查 Markdown 格式
cd paper/arxiv && xelatex wetware_engineering.tex 编译 LaTeX 论文
python backups/快速备份.py 执行项目备份

🗺️ 项目路线图

已完成 ✅

  • 核心概念定义
  • Bio-Component Spec v0.1 草案
  • Bio-DSL 语法草案
  • 中文文档(完整)
  • 英文文档(完整)
  • 永生计划文档(中英双语)
  • 学术论文预印本(13页)

进行中 🚧

  • arXiv 投稿

计划中 📋

  • 参考实现(Python/TypeScript)
  • Bio-DSL 解析器
  • 组件注册中心原型
  • 可视化编辑器

🤝 参与贡献

我们欢迎各种形式的贡献!

贡献方式

  1. 文档改进:修复错误、改进表述、添加示例
  2. 翻译:帮助翻译到其他语言
  3. 概念讨论:在 Issues 中提出想法和建议
  4. 技术实现:参与参考实现开发

贡献流程

# 1. Fork 仓库
# 2. 创建分支
git checkout -b docs/your-improvement

# 3. 进行修改并提交
git commit -m "docs: your description"

# 4. 推送并创建 PR
git push origin docs/your-improvement

详见 CONTRIBUTING.md

❓ 常见问题

Q: 湿件工程和合成生物学有什么区别?

A: 合成生物学主要在基因/分子层面操作(如 BioBricks),湿件工程在器官/系统层面操作。两者是互补的:合成生物学定义组件内部,湿件工程定义组件如何组合。

Q: Bio-DSL 可以实际运行吗?

A: 目前 Bio-DSL 是概念性规范,尚无运行时实现。它的价值在于提供标准化的系统描述语言,为未来的工具链奠定基础。

Q: 这个项目的实际应用是什么?

A: 短期目标是建立概念框架和标准规范;中期目标是开发工具链;长期目标是实现可复用、可组合的生物系统工程。

📄 许可证

本项目采用 CC BY-SA 4.0 许可证。

  • ✅ 可自由分享和改编
  • ✅ 需注明出处
  • ✅ 需以相同许可证分享

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