國務(wù)院發(fā)展研究中心國際技術(shù)經(jīng)濟研究所
■ 李思一
美國科學(xué)家克雷格·文特爾于2010年5月20日宣布在人造生命研究中取得了重大突破，他的研究所已創(chuàng )造出首例由人造基因控制的細胞。盡管這一成果并非如某些媒體吹噓的人類(lèi)自己創(chuàng )造了新生命，但也確實(shí)在人造生命的征程中邁進(jìn)了一大步。
從短期看，合成生物學(xué)的發(fā)展有可能為醫藥、農作物新品種、能源和環(huán)保開(kāi)辟新的途徑，還可能振興化學(xué)工業(yè)。但從長(cháng)遠看，人工合成生命體究竟會(huì )導向何處，其結果由什么人、以何種目的開(kāi)展應用卻存在極大的不確定性，此事已經(jīng)引起許多專(zhuān)家的注意，美國隨即召開(kāi)了眾議院聽(tīng)證會(huì )，討論相關(guān)問(wèn)題。
新的“人造生命”研究
人造生命的研究在美國開(kāi)展了十多年。文特爾研究所的新成果是文特爾和史密斯領(lǐng)導的20人研究組，花費4000萬(wàn)美元，經(jīng)十多年努力完成的。他們在計算機上編制代碼，據此化學(xué)合成了一個(gè)基因，再將此基因插入剔除了DNA的山羊支原體細胞中，形成了新的、沒(méi)有任何先祖的絲狀支原體。這個(gè)帶有人為特殊標記的細胞能自行分裂生長(cháng)，而且在幾代后還發(fā)生變異，如同真正的細胞那樣。
從理論上說(shuō)，丹麥專(zhuān)家拉斯馬森認為，若要人工合成活的細胞，需具備三個(gè)基本條件：其外界環(huán)境有自由能通道，即必須有某種形式的新陳代謝；必須有細胞膜；必須有自行再生的信息，即基因組。要同時(shí)具備上述三個(gè)條件，并使之正常工作是極大的挑戰。很多專(zhuān)家認為，文特爾全力以赴地設法合成整個(gè)細菌基因組，并實(shí)現了正常工作，確實(shí)是一大成就，但理論上并未開(kāi)辟新的研究途徑。由于合成生命的艱難，迄今能準確地將核酸片段合成基因、使之再生并適當地進(jìn)行基因表達的最大生命組織還只不過(guò)是基因組。
就實(shí)踐而言，如果致力于清潔燃料或廉價(jià)醫藥研究，則能以較少投入獲得更大成果。近幾年，合成生物學(xué)界已經(jīng)研制成功抗瘧疾藥青蒿素和生物燃料。杜邦公司近10年花費了數億美元，成功地令大腸桿菌產(chǎn)生1,3-丙二醇。哈佛醫學(xué)院的丘奇研究組創(chuàng )造了快速廉價(jià)的方法改變細菌多種基因，稱(chēng)之為多元自動(dòng)基因工程(MAGE)，或稱(chēng)生物磚塊。丘奇正在進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)，他認為：“改變部分基因比創(chuàng )造全部基因組便捷得多，而且能真正做實(shí)事。”
文特爾也承認，創(chuàng )建 “生物磚塊”這種基因工具箱是用于合成期望性能的生物器件的有效途徑?，F麻省理工學(xué)院注冊了2500個(gè)生物磚塊，其中大多數是學(xué)生參加“國際基因工程機器競賽”制成的，據說(shuō)只有10%能正常工作。倫敦帝國學(xué)院的基特尼說(shuō)：“現今已充分認識和鑒別，并可用于制造專(zhuān)業(yè)生物器件的生物磚塊約有300個(gè)。”
生物磚塊研究的主要目的是解決實(shí)際問(wèn)題，例如研制可監測引起泌尿系統感染菌蛋白，或新型監測超級病菌－金黃色葡萄球菌的生物傳感器；制成能分解通常難于降解的工業(yè)廢棄聚合物材料的合成酶等。
合成生物學(xué)的安全倫理問(wèn)題
然而，由于合成生物學(xué)數十年的發(fā)展，各種基因操作手段日益增多并廣泛傳播，合成基因的成本大大降低，一些非生命科學(xué)的人員，甚至一些未經(jīng)專(zhuān)業(yè)培訓的人員開(kāi)始進(jìn)入基因工程領(lǐng)域，他們參與操作和控制生命抱有多種不同目的，卻往往沒(méi)有清楚說(shuō)明其理由。
這類(lèi)非專(zhuān)業(yè)人員的參與，加上不穩定的全球政治和社會(huì )形勢，一旦不同的群體和組織利用合成生物學(xué)的技術(shù)和成果來(lái)危害社會(huì )，或由于合成生命體自身生長(cháng)和變異的不可預測性，帶來(lái)危害人類(lèi)健康或生態(tài)環(huán)境的長(cháng)遠變化，人類(lèi)社會(huì )的安全便將受到重大威脅。
美國國家科學(xué)生物安全顧問(wèn)委員會(huì )(NSABB)已經(jīng)提出了這類(lèi)研究的兩用性定義，定出框架以便監視相關(guān)研究，包括涉及的范圍、對相關(guān)危險的教育和通告。兩用性是指：基于現有認識的研究可以合理地預期將產(chǎn)生知識、產(chǎn)品和技術(shù)，但也可能會(huì )被他人直接錯誤地用于危害公眾的健康、農業(yè)、動(dòng)植物、環(huán)境或材料中。
在西方國家，創(chuàng )造合成基因和合成生命存在的一個(gè)重大倫理問(wèn)題是，創(chuàng )造生命是上帝的特權，生命體閃耀著(zhù)圣靈之光，人類(lèi)創(chuàng )造生命是褻瀆神明的。因此，人造生命除了技術(shù)上和政治上的安全問(wèn)題外，還有社會(huì )倫理問(wèn)題，可能需要以一種新方式來(lái)說(shuō)明。
盡管當前對于文特爾的成果，梵蒂岡的反應倒是積極的，認為這不是創(chuàng )造了生命，而只是取代了其中的一部分作用機制。但從長(cháng)遠來(lái)看，對于人類(lèi)創(chuàng )造生命的話(huà)題，恐怕還須從哲學(xué)、社會(huì )科學(xué)、神學(xué)和普通大眾等多方面來(lái)考慮。
聯(lián)系客服
