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时间:2010-05-25 09:00  来源:山西新闻网 山西农民报 进入论坛 手机读报 我要评论

世界首个“人造生命”“辛西娅”


“科学怪兽”克莱格·文特尔


生命体在实验室被创造

父母可以是电脑?


5月20日,美国科学家宣布世界首例人造生命——完全由人造基因控制的单细胞细菌诞生,并将它命名为“辛西娅”。这项具有里程碑意义的实验表明,新的生命体可以在实验室里“被创造”,而不是一定要通过“进化”来完成。


“一个新时代到来”


这项研究由美国基因遗传学顶尖科学家克莱格·文特尔主持,历时10多年,耗资超过4000万美元。研究团队共有20多位科学家。


名为“辛西娅”的人造细菌内核是移植于实验室、完全人工合成的基因组。文特尔博士表示这意味着“一个新时代的到来”。


科学家们首先选取一种名为丝状支原体的细菌,对其基因组进行解码并复制,产生人造的合成基因组。然后,将人造基因组移植入另一种称为山羊支原体的细菌,通过分裂和增生,细菌内部的细胞逐渐为人造基因所控制,最终成为一种全新的生命。在培养皿中,合成细菌的分裂等行为就像天然细菌一样。


科学家们在 “辛西娅”DNA上写入4个“水印序列”,使其有别于同类的天然细菌,以及在这种生物的后代中识别它的“祖先”。


“当带着水印的细胞活了过来,我们欣喜若狂,它是一个活生生的生物了,成为了我们地球上各种生命的一部分。”文特尔博士说。


应用前景广阔


尽管这种技术目前仍处于实验阶段,但研究人员相信其运用前景广阔。


研究小组计划,先合成出可供生命存在的最小数量的基因,然后通过向其中弥补其他基因,制造一系列新的微生物,比如可生产生物燃料的细菌、有用的药品、可以从空气中吸收二氧化碳和其他污染物的细菌或是制造合成疫苗所需的蛋白质。


可能成为史上最重要科研成果


许多科学家积极评价这一成果。美国宾夕法尼亚大学生物伦理学家阿瑟·卡普兰在 《自然》杂志上评论说,文特尔的成果终止了有关生命的存在是否需要特殊力量或能量的争论。“在我看来,这使它成为人类历史上最重要的科研成果。


卡普兰说:“研究成果可以彻底平息有关生命到底需不需要特殊力量才能被创造和生存下来的争论,甚至可以颠覆人类长久以来对于生命本质的看法,让人们重新审视自身和人类在宇宙中的地位,其深远意义堪比伽利略、哥伦布、达尔文和爱因斯坦等先贤对人类发展做出的贡献。”


反对者称“打开潘多拉魔盒”


“创造生命”再次激起了古老的争论:人类是否可以扮演上帝的角色?


英国牛津大学的伦理学教授朱利安·萨乌莱斯库认为:“文特尔推开了人类历史上最重要、最基础的那扇大门——窥视生命的本质。他直接扮演了上帝的角色——创造出自然界原本不存在的新生命。”


一个名为“人类基因学警告”的团体负责人戴维·金说:“文特尔的研究无异于打开了潘多拉的魔盒。”反对者认为,人造的有机体如果扩散到自然界,引发生物基因变化,有可能造成环境灾难,它们还有可能被用来制造生物武器。


链接:


人造生命原理


1.科学家选取一种名为丝状支原体的细菌,将它的染色体解码。然后利用化学方法一点一点地重新排列DNA。


2.将重组的DNA碎片放入酵母液中,令其慢慢地重新聚合。


3.将人造DNA放入另外一个受体细菌中。通过生长和分离,受体细菌产生两个细胞,一个带有人造DNA,另外一个带有天然DNA。


4.培养皿中的抗生素将带有天然DNA的细胞杀死,只留下人造细胞不断增生。


5.几个小时之内,受体细菌内原有DNA的所有痕迹全部消失,人造细胞不断繁殖。新的生命诞生了。


新闻链接


美“科学怪兽”否认要做上帝


美国科学家克莱格·文特尔5月20日宣布成功制造出人造细胞“辛西娅”之后,引起全世界的震动。文特尔这个极具争议性的人物也再次来到媒体的聚光灯前。有评论说,如果能够引领一个领域的科学家是大牛或者巨牛的话,他绝对是牛魔王级别的怪兽。


大器晚成的叛逆学者


文特尔的研究经历却远非一帆风顺的。1946年,文特尔在盐湖城降生,不久全家移居到了加州的密尔布莱,文特尔就在这里长大。上高中的时候,文特尔曾在游泳队中打破过游泳纪录,却差点因学习成绩不好而退学。他整天不是追女孩就是去冲浪。他弟弟,如今担任美国宇航局设计师的基恩说,“他当时在学习上没什么动力,他对这些根本不上心。”


越战爆发之后,他曾受征召加入美国海军。在新兵智力测试中,他得了最高分35000分,此后接受了医院医护兵的训练,并被派往越南战场,他对战争深恶痛绝,一直在设法回国。但越战对他影响很大,他因此意识到生命的珍贵。文特尔凭着自己的聪明,终于找到了一个离开越南的借口,回到了加利福尼亚。


越战结束后,他才奋发学习,开始修读大学课程。不过他上的大学和他上的中小学一样,都属于二三流水平。他的学术生涯是从进入加州一所称为圣马帝奥学院的社区大学开始。之后文特尔在加州大学圣地亚哥分校得到了三个学位,分别是1972年的生物化学学士,与1975年的生理学及药理学哲学博士。


虽然上的大学无法和哈佛等名校相比,然而工作以后,文特尔所到之处却能威震朝野。


一人单挑6国科学家


第一次大幅关于他的报道是成立塞莱拉基因公司,与人类基因组计划唱对台戏。人类基因组计划是由美国科学家于1985年率先提出,于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和中国等6个国家的顶级科学家共同参与了这一价值达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想,在2005年,要把人体内约10万个基因的密码全部解开,同时绘制出人类基因的谱图。但是到1997年,在耗费了巨额资金和一半预定时间之后,多国合作小组仅完成了3%的测序工作。


在人类基因组计划进行的同时,文特尔创立了塞莱拉基因公司,并宣称他将在无政府投资条件下早于多国合作小组完成人类基因组计划。就在1991年,文特尔开发出新的测序技术,采用了如“散弹枪”等一系列新的方法并很快真的追上了多国合作小组。看到即将失利,多国合作小组在当时的美国总统克林顿的撮合下开始与塞莱拉合作,在2000年6月完成了90%,2001年初完成了99%的人类基因组草图。


等到人类基因组公布的时候,是他第一次红得发紫的时候,和克林顿以及布莱尔携手宣布一项实验结果,可谓前无古人后无来者。但随后他就被塞莱拉公司炒鱿鱼了。他当年因为学术圈不得志,开了塞莱拉公司准备垄断人类基因组的生意。结果最后半被迫半自愿地开放了基因组的源代码,不能为公司创造价值,不得不走人了事。


不过鉴于他在人类基因组研究中所做的杰出贡献,权威的美国《时代》周刊将他选为2000年度科学家和仅次于美国总统当选人乔治·W·布什的年度风云人物,又在2007年将他选进世界上最有影响力的人之一。


立志解放碳资源


被塞莱拉公司炒鱿鱼之后,他没忘记其目标以及投资人的意愿,即制造一种生物可以解决能源问题,而可能的方向就是人造一种藻。文特尔创建了“克莱格·文特尔研究所”,这家研究机构跨越许多不同领域。2005年,他与其他人合伙建立了合成基因组公司,专门以经过改造的微生物生产作为替代燃料的乙醇与氢。文特尔的研究小组有一艘由游艇改装成的研究船,称为“魔法师二号”,专门研究海洋微生物。


早在文特尔的“辛西娅”诞生之前,就有科学家考虑人造人的问题,不过这都没能被很好地证实。虽然“辛西娅”离人造人差距还有十万八千里,但在伦理和国家利益的驱动下,研究人造病毒和细菌的进程可能会加快,各国都会加紧破解发展文特尔的方法,以期在医疗、能源和生物武器等问题上有所发展。3年前他接受《泰晤士报》采访时曾被问道:“如果研制出人造生命,你觉得有什么意义?”文特尔当时的回答是,“在未来20年,合成基因组学将制造出任何东西。这会改变整个工业结构,让化学工业服务于生物工程,把生物圈的碳资源解放出来,燃烧它们,利用它们。这将是我这辈子最大的贡献。”


文特尔否认要做“上帝”


“人造细胞”问世后,激起巨大反响。反对者指责克莱格·文特尔想扮演“上帝”,人为创造出本不存在的生物。而支持者则认为这是生物学的一大进步,前途无量。


研究报告说,这项技术或可用来制造特定的藻类,以净化导致气候暖化的二氧化碳,可能为炼油厂生产新的碳氢化合物清洁能源。研究人员也希望研发的这项技术有助于加速疫苗生产,以及制造新食材和化学物质。


加拿大一家国际科技监督组织的托马斯警告,合成生物学是高风险、以牟利为前提的领域,人类对这方面了解得不多,不应贸然制造新的有机体。托马斯担心实验室内制造出的生命体,最终成了“脱缰”的有机体,对现有的自然生物多样性造成威胁,此外,它也可能用来制造生物武器。


在接受BBC采访时,文特尔表示他并非要扮演“上帝”,成为造物者,他指出,每当和生物相关的医学或者科学研究取得突破时,这种说法就会出现。他说,这项研究有助于将来量身定做生物,协助解决粮食不足、全球暖化和污染等问题。


本报综合报道

(编辑:董春萍
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