5月20日,美國科學(xué)家克雷格·文特爾宣布世界首例人造生命———完全由人造基因控制的單細(xì)胞細(xì)菌誕生,并將它命名為““人造兒”。這項(xiàng)具有里程碑意義的實(shí)驗(yàn)表明,新的生命體可以在實(shí)驗(yàn)室里“被創(chuàng)造”,而不是一定要通過“進(jìn)化”來完成。。由于這一研究成果可能會(huì)改變?nèi)祟愡M(jìn)程,美國總統(tǒng)奧巴馬已下令在下周舉行聽證會(huì),評(píng)估倫理風(fēng)險(xiǎn)。而英國媒體也用“他不是上帝,,是第二個(gè)亞當(dāng)”來形容克雷格·文特爾。
耗時(shí)十五年“人造兒”誕生
該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人克雷格·文特爾博士將“人造生命”起名為“辛西婭”(Synthia,意為“人造兒”)。他表示:“‘辛西婭’其實(shí)是一個(gè)人工合成的基因組,是第一個(gè)人工合成的細(xì)胞,也是第一種以計(jì)算機(jī)為父母的可以自我復(fù)制的生物。”
科學(xué)家們首先選取一種名為絲狀支原體的細(xì)菌,對(duì)其基因組進(jìn)行解碼并復(fù)制,產(chǎn)生人造的合成基因組。然后,將人造基因組移植入另一種稱為山羊支原體的細(xì)菌,通過分裂和增生,細(xì)菌內(nèi)部的細(xì)胞逐漸為人造基因所控制,最終成為一種全新的生命。在培養(yǎng)皿中,合成細(xì)菌的分裂等行為就像天然細(xì)菌一樣。
科學(xué)家們在“人造兒”DNA上寫入4個(gè)“水印序列”,使其有別于同類的天然細(xì)菌,以及在這種生物的后代中識(shí)別它的“祖先”。“當(dāng)帶著水印的細(xì)胞活了過來,我們欣喜若狂,它是一個(gè)活生生的生物了,成為了我們地球上各種生命的一部分。”文特爾博士說。
文特爾召集20名頂尖科學(xué)家組成的小組已經(jīng)成功地制造出人造染色體。他們從生殖支原體內(nèi)提取整組基因,隨后經(jīng)過一系列技術(shù),建立新的染色體。這個(gè)染色體有381個(gè)基因,包括58萬對(duì)基礎(chǔ)基因代碼。隨后,科學(xué)家們將它嵌入已經(jīng)被剔除了遺傳密碼的細(xì)菌細(xì)胞之中。按照實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,最終這個(gè)染色體將控制這個(gè)細(xì)胞并變成一個(gè)新的生命形式。
據(jù)了解,實(shí)驗(yàn)中,科研人員先將“山羊支原體”的內(nèi)部挖空,再向其中注入“絲狀支原體”,最后新的支原體終于開始自我復(fù)制,成為世界首個(gè)“人造生命”。
雖然實(shí)驗(yàn)原理聽起來很簡單,但是科研人員在15年時(shí)間里花費(fèi)了4000萬美元才得以成功,其中的難點(diǎn)就在于如何讓人造基因序列生成人造染色體。科學(xué)家經(jīng)過多年反復(fù)實(shí)驗(yàn),終于攻克了所有技術(shù)難題,制造出了“人造生命”。
由于克雷格·文特爾的研究成果可能改變?nèi)祟愡M(jìn)程,英國媒體形容“他不是上帝,是第二個(gè)亞當(dāng)”。
該生物技術(shù)有巨大潛能
項(xiàng)目組其他成員表示,這僅僅是一個(gè)更宏大工程的一小步,未來他們甚至可以根據(jù)客戶需求提供“訂制”的有機(jī)物。此外,未來科學(xué)家還可以制造出能夠產(chǎn)出石油或?qū)R远趸紴槭车沫h(huán)境友好型“人造生命”。文特爾自信地說,“人造生命”將成為非常強(qiáng)大、有用的生物學(xué)工具。
盡管這種技術(shù)目前仍處于實(shí)驗(yàn)階段,但文特爾相信,如果管理得當(dāng),這項(xiàng)生物技術(shù)有著巨大的、具有積極意義的潛能。比如:“創(chuàng)造”出具有特殊功能的新微生物,可以被人們用作替代石油和煤炭的綠色燃料,還能分解火力發(fā)電廠排放的二氧化碳,從而為低成本、高效率制造生物能源找到一條新出路,或者用來幫助清除危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)或輻射等;合成能幫助消除過多二氧化碳的細(xì)菌,從而為解決全球暖化問題貢獻(xiàn)力量。
褒貶不一
人類該不該當(dāng)造物主
文特爾稱在實(shí)驗(yàn)開始前他已經(jīng)請(qǐng)教過許多倫理領(lǐng)域的專家,并向白宮匯報(bào)過此事。然而實(shí)驗(yàn)成功的消息公布后,還是招致許多人的批評(píng),有人稱無論如何人類都不可以充當(dāng)“造物主”,更沒有資格像“上帝”或諸神一樣創(chuàng)造生命;更多人則擔(dān)心此研究成果會(huì)被用來合成大量生化武器,造成恐怖威脅。
一個(gè)名為“人類基因?qū)W警告”的團(tuán)體負(fù)責(zé)人戴維·金說:“文特爾的研究無異于打開了潘多拉的魔盒。”反對(duì)者認(rèn)為,人造的有機(jī)體如果擴(kuò)散到自然界,引發(fā)生物基因變化,有可能造成環(huán)境災(zāi)難,它們還有可能被用來制造生物武器。
一些組織擔(dān)心,制造“人造生命”與自然法則相違背,而這一生物工程原理一旦被誤用,可能導(dǎo)致出現(xiàn)人類難以對(duì)付的危險(xiǎn)微生物。最糟糕的情況是,這一原理可能被不法之徒用來制造新一代生化武器。
不過也有人稱贊文特爾的研究具有劃時(shí)代的意義。賓州大學(xué)的生物倫理學(xué)家亞瑟·卡普蘭說:“研究成果可以徹底平息有關(guān)生命到底需不需要特殊力量才能被創(chuàng)造和生存下來的爭論,甚至可以顛覆人類長久以來對(duì)于生命本質(zhì)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(yuǎn)意義堪比伽利略、哥倫布、達(dá)爾文和愛因斯坦等先賢對(duì)人類發(fā)展做出的貢獻(xiàn)。”
目前,奧巴馬已經(jīng)敦促生物倫理委員會(huì)督察此事,“評(píng)估此研究將給醫(yī)學(xué)、環(huán)境、安全等領(lǐng)域帶來的任何潛在影響、利益和風(fēng)險(xiǎn),并向聯(lián)邦政府提出行動(dòng)建議,保證美國能夠在倫理道德的界限之內(nèi)、以最小的風(fēng)險(xiǎn)獲得此研究成果帶來的利益”。
熱點(diǎn)關(guān)注
倫理關(guān)系能否善處
掌握了合成染色體技術(shù),正如文特爾所說,人類已經(jīng)從閱讀基因密碼轉(zhuǎn)向有能力編寫它。如此,我們很快會(huì)面對(duì)一個(gè)新的問題:優(yōu)化人種。
我們會(huì)為將來的嬰兒編制智商、性格和相貌。一個(gè)人的孩子很可能不算是他的,因?yàn)樗⒆拥纳砩喜]有多少基因是從他那里遺傳的,很可能是從某個(gè)偉大人物的身上借取了更多。這么一來,究竟誰是孩子的父母,就很難說了。
如果能購買“良種胚胎”,那么父母的身份問題就變成了法律問題,而不是生物學(xué)問題了,“親子鑒定”技術(shù)也將失去存在的意義。
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從克隆動(dòng)物到人造生命
克隆動(dòng)物
自從世界上第一只克隆動(dòng)物,也就是克隆羊多利的誕生,引發(fā)了無數(shù)人的關(guān)注和驚嘆??墒沁@種“克隆動(dòng)物”的技術(shù)并沒有引起人類的不滿,于是歐美的一些科學(xué)家便繼續(xù)深入研究克隆技術(shù)。2006年,韓國科學(xué)家繼首次成功克隆出人類胚胎之后,再次創(chuàng)造出世界上首只克隆狗。
半獸人胚胎
英國人工授精與胚胎學(xué)管理局2008年10月正式放行人類與動(dòng)物細(xì)胞混合起來制造胚胎研究。
反對(duì)者和一些宗教組織稱,這項(xiàng)研究可能會(huì)顛覆人與動(dòng)物之間的差別。還有一些倫理學(xué)專家稱這項(xiàng)計(jì)劃令人反感,聽起來像最瘋狂的天方夜譚。
人造精子卵子
2009年10月,美國斯坦福大學(xué)研究小組在《自然》雜志上撰文指出,他們已經(jīng)找到蛋白質(zhì)和維生素的混合秘方,令人類的胚胎干細(xì)胞變成生殖細(xì)胞,從而在實(shí)驗(yàn)室培育出原始的精子和卵子,從此生孩子可以成為“一個(gè)人的任務(wù)”。
本報(bào)綜合報(bào)道
克雷格簡介
克雷格·文特爾是一名具有爭議的生物學(xué)家,同時(shí)也是一名財(cái)產(chǎn)過十億的企業(yè)家??茖W(xué)界一些人質(zhì)疑他將基因組研究活動(dòng)變成一種相互競爭的比賽。
他1946年出生,曾在越南服役,在照顧傷兵時(shí)決心從醫(yī)。1992年成立了私人的基因組研究所。約3年后,成功分析出一種導(dǎo)致幼兒腦膜炎的生物體的基因組序列。2005年他成立了一家Synthetic公司,期望研究出能生產(chǎn)可替代燃料的生命形式。在2007年和2008年入選《時(shí)代》影響世界的100人。他目前是克雷格·文特爾研究所的主席,這家研究機(jī)構(gòu)跨足許多不同領(lǐng)域。
人造生命原理圖示
1.科學(xué)家選取一種名為絲狀支原體的細(xì)菌,將它的染色體解碼。然后利用化學(xué)方法一點(diǎn)一點(diǎn)地重新排列DNA。
2.將重組的DNA碎片放入酵母液中,令其慢慢地重新聚合。
3.將人造DNA放入另外一個(gè)受體細(xì)菌中。通過生長和分離,受體細(xì)菌產(chǎn)生兩個(gè)細(xì)胞,一個(gè)帶有人造DNA,另外一個(gè)帶有天然DNA。
4.培養(yǎng)皿中的抗生素將帶有天然DNA的細(xì)胞殺死,只留下人造細(xì)胞不斷增生。
5.幾個(gè)小時(shí)之內(nèi),受體細(xì)菌內(nèi)原有DNA的所有痕跡全部消失,人造細(xì)胞不斷繁殖。新的生命誕生了。