當前位置:Home > 行業資訊 > 臨床快報 > 遺傳與基因組 > 人造生命:邁入基因2.0時代?

人造生命:邁入基因2.0時代?

來源:第一財經日報 作者: 2010-5-29

摘要: 5月21日出版的《科學》雜志宣布了世界首例“人造生命”——完全由人造基因控制的單細胞細菌誕生,并將它命名為“辛西婭(Synthia,合成體)。”這項具有里程碑意義的實驗表明,新的生命體可以在實驗室里“被創造”,而不是一定要通過“進化”來完成一直被稱為科學狂人的美國人約翰·克雷格·文特爾(CraigVenter)和他的實驗......


  5月21日出版的《科學》雜志宣布了世界首例“人造生命”——完全由人造基因控制的單細胞細菌誕生,并將它命名為“辛西婭(Synthia,合成體)。”這項具有里程碑意義的實驗表明,新的生命體可以在實驗室里“被創造”,而不是一定要通過“進化”來完成



  一直被稱為科學狂人的美國人約翰·克雷格·文特爾(Craig  Venter)和他的實驗室如今在科學界名聲大噪。自從上周五《科學》雜志宣布其“人造生命”的科學成果以來,整個世界就像濃硫酸澆上水一樣瞬間炸沸起來。生物科學界開始描繪未來人造生命的美妙藍圖,生命倫理學家為這一舉動爭論不休,梵蒂岡教廷跳出來指責文特爾想做“上帝”的愚妄,奧巴馬亦立即出動白宮勢力評估科學風險……



  早在1828年德國化學家維勒已人工合成了生物體有機物——尿素,開啟了合成生物學的序幕。自從1953年詹姆斯·沃森與弗朗西斯·克里克發現了DNA雙螺旋結構開始,合成生物學飛速前進。后來人類基因組草圖的完成,又為人類認識基因組結構和功能提供了至關重要的信息。如今文特爾的發現仿佛煉金術中的賢者之石一般,最終為人工生物合成打開了一扇巨大的真理之門。



  對此,麻省理工學院人工智能實驗室湯姆·奈特(Tom  Knight)教授說:“合成生物學現在的目標是有意識地設計、模仿、建造、調試和測試人造有機體。基因密碼已有36億年的歷史,現在到了重寫之時。”



  你好!我叫辛西婭



  “這是第一個人造細胞。也是地球上第一個父母是電腦,卻可以進行自我復制的物種。”領導研究的文特爾向媒體宣布這個奮斗了15年、花費了4000萬美元的科技項目實驗成功。



  文特爾是一名頗具爭議的美國生物學家,同時也是一名財產過10億美元的企業家。科學界一直有人質疑他將基因組研究活動變成一種相互競爭的比賽。1946年出生的他,曾在越南服役,在照顧傷兵時決心從醫。1992年成立了私人基因組研究所。約3年后,他成功分析出一種導致幼兒腦膜炎的生物體的基因組序列。2005年文特爾成立了Synthetic公司,期望研究出能生產可替代燃料的生命形式,并在2007年和2008年入選《時代》影響世界的100人。



  從幾年前開始,文特爾與公司就開始著手一項空前的技術壯舉,他們在實驗室鏈接起100萬堿基對,并成功創建了一個完整的基因組。其神奇之處不僅在于此,還在于他們如有神助般地讓細胞接受了DNA。



  辛西婭的誕生固然需要復雜到匪夷所思的技術支持,但是在文特爾的表述下,整個過程出人意料的簡單易懂。1.科學家選取一種名為絲狀支原體(Mycoplasma  mycoides)的細菌,將它的染色體解碼,然后重新排列DNA。2.將重組的DNA碎片放入酵母液中,令其慢慢聚合。3.將人造DNA放入另外一個受體細菌中。通過生長和分離,受體細菌產生兩個細胞,一個帶有人造DNA,另外一個帶有天然DNA。4.培養皿中的抗生素將帶有天然DNA的細胞殺死,只留下人造細胞不斷增生。5.幾個小時之內,受體細菌內原有DNA的所有痕跡全部消失,人造細胞不斷繁殖。新的生命誕生了。



  文特爾稱,盡管人類“創造”生命的實驗只是開始,但研究解放了思想禁錮,印證了假設,“帶領我們跨越邊界,進入一個新世界”。



  然而,對于人類的這項成就,并不是每個人都欣喜若狂。消息公布之后,馬上有研究者對該“合成細胞”的有效性提出質疑。因為整個過程只是對現有生命體的修改,而非全新意義上的創造。“事實上,我不認為這是‘人造生命’,因為這不是從無到有的過程,只能算是改造生命,”北京生命倫理學專家邱仁中教授說,“但是這個事件給整個生命科學界帶來的無限可能和重大意義是毋庸置疑的。”今年8月在昆明舉行的生命倫理學專業委員會第4屆年會上,邱教授將組織業內專家集中討論“人造生命”的課題。



  “如此一來,我們在街上看到走失的細菌時就可以把它們送回實驗室啦!”英國《衛報》的專欄作家查理·布魯克(Charlie  Brooker)認為這是世界上“最自命不凡的細菌”。他甚至將文特爾的實驗所需謔稱為“四瓶兩機一堆菌”,因為文特爾實驗室公布的信息中,只提到了一臺計算機、一臺DNA合成儀、一些細菌以及四瓶化學試劑。



  引爆生命倫理危機?



  文特爾稱在實驗開始前他已經請教過許多倫理領域的專家,并向白宮匯報過此事。然而實驗成功的消息公布后,還是招致許多人的批評,有人稱無論如何人類都不可以充當“造物主”,更沒有資格像“上帝”或諸神一樣創造生命;更多人則擔心此研究成果會被用來合成大量生化武器,造成恐怖威脅。



  對于文特爾“人造生命”的科學成果,甚至有不少國外媒體稱其“扮演了上帝角色(playing  God)。”對于這樣的噱頭,梵蒂岡宗座生命學院(Pontifical  Academy  for  Life)的負責神官雷諾·菲斯切拉(Monsignor  Rino  Fisichella)日前發言稱,這是一個“偉大的科學發現,但并不意味著可以與上帝造物相提并論”。



  “現在我們必須要了解的是,在未來這項技術將會被如何應用?”他說,“如果我們確認這項發現能令世間環境以及世人蒙蔭恩惠,我們將繼續保持現在的判斷。而一旦這項發現的使用與人類生命的尊嚴存在矛盾,我們將立即改變態度。”



  “這項研究所帶來的可能性非常大,這意味著人類很有可能改造并控制一個基因組的每個基因‘字符’創造出新的物種。”邱仁中教授說,“但是從目前的一小步要跨越到這種理想的控制狀態,所需要花費的時間顯然不能與短短15年相提并論。”



  不過也有人稱贊文特爾的研究具有劃時代的意義。賓州大學的生物倫理學家亞瑟·卡普蘭(Arthur  Caplan)說:“研究成果可以徹底平息有關生命到底需不需要特殊力量才能被創造和生存下來的爭論,甚至可以顛覆人類長久以來對于生命本質的看法,讓人們重新審視自身和人類在宇宙中的地位,其深遠意義堪比伽利略、哥倫布、達爾文和愛因斯坦等先賢對人類發展作出的貢獻。”不過,這位曾經在多利綿羊誕生之初就預言7年內將出生克隆嬰兒的學者顯然是個熱血派。



  目前,奧巴馬已經表示,這項新進展讓其產生了“切實的擔憂”,并敦促生物倫理委員會督察此事。“評估此研究將給醫學、環境、安全等領域帶來的任何潛在影響、利益和風險,并向聯邦政府提出行動建議,保證美國能夠在倫理道德的界限之內、以最小的風險獲得此研究成果帶來的利益。”奧巴馬要求白宮生物倫理委員會在6個月內完成一份有關人造生物學引發的問題的研究報告,并向他匯報調查結果。



  上海大學生命倫理學的專家陳蓉霞教授認為,這次的“人造生命”事件雖然在生命倫理方面引發了諸多討論,但是恐慌之情大可不必,因為“目前的研究只是打開了人類控制生命DNA的可能性,僅僅處于初級階段。這個可能性固然如同科幻小說一般天馬行空,但在這項技術投入應用之前暫時還不會發生生命倫理危機。關鍵在于跟進管理體系。”



  未來應用的無限可能



  “也許我們99%的實驗都失敗了。”文特爾在談到他們十余年的漫長探索時總結道,“從一開始,這就是一個不斷調試、不斷解決問題的過程,因為我們沒有現成的藍圖。”盡管如此,克雷格·文特爾還是憑借此次突破在這一領域跨出了一大步。



  這項突破的生物性意義在于它廣泛的應用前景,因為它本質上打開了一道通往生物工程的大門,可以讓科學家在實驗室“為所欲為”。最新一期《經濟學人》封面文章認為,生物科學既能為人類造福,也能帶來巨大的威脅。在各種科技手段迅猛進步之下,合成生物學(syntheticbiology)會變得更普及,它也會成為家庭作坊的活動內容,如果不能加以合理而嚴格的管理,將導致難以挽回的后果。



  現在,文特爾的研究人員已經開始為埃克森美孚(Exxon  Mobil)石油公司創造一種特別設計的藻類,能夠捕捉二氧化碳并將其轉換為生物燃料,其他的應用領域可能包括醫藥制造、環境清理和能源生產。埃克森美孚這家國際石油巨頭曾于去年7月14日宣布,它將為迄今為止投資規模可能是最大的、旨在開發新一代生物燃料的項目投資3億美元,而且如果一切順利的話,還將再加碼3億美元。



  文特爾提出工業化規模培植轉基因單細胞藻類,以便生產出即用燃料的碳氫化合物。在文特爾的設想中,他所“設計創造”出的藻類將具備在陽光下把二氧化碳轉化為藻類油并能夠排放出體外的特性。也就是說,如果這一進程能真正切實有效的話,那么二氧化碳就會從一個污染廢物變為一種寶貴的原材料,甚至可能值得為此建造二氧化碳的捕獲系統及傳輸管道。

醫學百科App—醫學基礎知識學習工具


頁:
返回頂部】【打印本文】【放入收藏夾】【收藏到新浪】【發布評論


察看關于《人造生命:邁入基因2.0時代?》的討論


關閉

網站地圖 | RSS訂閱 | 圖文 | 版權說明 | 友情鏈接
Copyright © 2008 39kf.com All rights reserved. 醫源世界 版權所有
醫源世界所刊載之內容一般僅用于教育目的。您從醫源世界獲取的信息不得直接用于診斷、治療疾病或應對您的健康問題。如果您懷疑自己有健康問題,請直接咨詢您的保健醫生。醫源世界、作者、編輯都將不負任何責任和義務。
本站內容來源于網絡,轉載僅為傳播信息促進醫藥行業發展,如果我們的行為侵犯了您的權益,請及時與我們聯系我們將在收到通知后妥善處理該部分內容