轉載自：http://www.haodf.com/zhuanjiaguandian/wsm1981711_180901.htm
另見(jiàn)：http://news.163.com/10/0613/10/692895K200014AEE.html
歷經(jīng)15年，耗資4000萬(wàn)美元，美國科學(xué)家克雷格?文特爾（J. Craig Venter）圓了自己的“夢(mèng)”。他領(lǐng)銜的研究所在最新一期美國《科學(xué)》雜志上發(fā)布報告稱(chēng)，他們人工合成了一種名為蕈狀支原體的細菌的脫氧核糖核酸(DNA)，并將其植入另一個(gè)內部被掏空的、名為山羊支原體的細菌體內。最終，被植入人造DNA的細菌體重新獲得生命，并開(kāi)始在實(shí)驗室的培養皿中被繁殖。隨即，文特爾激動(dòng)地向世界宣布：“這是第一個(gè)人造細胞，這是地球上第一個(gè)父母是電腦、卻可以進(jìn)行自我復制的物種！”泉州兒童醫院眼科中心王世明
文特爾能否創(chuàng )造生命？
有西方媒體發(fā)問(wèn)：人造細胞的誕生是否意味著(zhù)人類(lèi)也可以扮演“上帝”的角色，創(chuàng )造萬(wàn)物？有學(xué)者認為，文特爾的研究只是解決了一些技術(shù)難題，僅僅反映了技術(shù)的創(chuàng )新，這種技術(shù)代表了遺傳工程的最新成果，與傳統的化學(xué)合成相比，人工合成細胞技術(shù)只是合成方法不同而已，用“人造生物”或“人造細胞”來(lái)定義試驗的成果則未免夸大其詞。而業(yè)界很多人更關(guān)注的是此類(lèi)基因技術(shù)如何為人類(lèi)所用，而又不傷及人類(lèi)自身和人世倫理。美國人類(lèi)學(xué)家保羅?蘭波說(shuō)，就目前而言，人工合成細胞技術(shù)由于太過(guò)復雜，還不太可能被恐怖分子當作生物武器。然而，這項研究必將加劇有關(guān)基因技術(shù)倫理問(wèn)題的爭論熱度。
上帝創(chuàng )造亞當
文特爾何許人也？
無(wú)論是被稱(chēng)為“小報”的英國《每日郵報》，還是堪稱(chēng)主流報紙的英國《衛報》，都在相關(guān)報道的人物介紹中，視文特爾為富有爭議的人物；《時(shí)代》將其列入全球最有影響力人物榜。
生于1946年的文特爾曾是一名普通的學(xué)者，熱衷于沖浪。他曾隨美軍開(kāi)赴越南戰場(chǎng)，負責照料傷員。如此經(jīng)歷激勵他要成為一名醫生。接受醫學(xué)教育的過(guò)程中，文特爾表現出眾，且很快意識到解構基因的重要性。文特爾的很多創(chuàng )舉讓業(yè)界“瞠目結舌”。1992年，他成立了私人的基因組研究機構。3年后，他首次公布了一個(gè)自由有機體的完整基因組，而這種自由有機體會(huì )導致兒童耳朵感染和患上腦膜炎。2005年，他成立私人公司“SG(Synthetic Genomics，意為合成基因組學(xué))”。該公司致力于開(kāi)發(fā)新的生命形式，從而批量生產(chǎn)可替代能源。2007年和2008年，美國《時(shí)代》雜志連續將其評為當年的100位全球最有影響力的人物之一。
科學(xué)怪人文特爾
文特爾研究的突破
文特爾的影響力來(lái)自于基因研究的突破。1995年，文特爾領(lǐng)導的研究小組啟動(dòng)細菌體解碼工作。他們首先選擇了一種名為生殖支原體(M. genitalium)的細菌體，對其基因組進(jìn)行解碼并復制，生成人造的合成基因組。在總共485個(gè)基因中，研究人員發(fā)現可以“刪除”其中約100個(gè)基因而不會(huì )產(chǎn)生負面作用，同時(shí)還除去了14個(gè)可能治病的基因。解碼并復制的過(guò)程長(cháng)達數年時(shí)間，因為當時(shí)復制完整染色體的技術(shù)還不存在。當項目進(jìn)行到一半時(shí)遇到難題：由于生殖支原體細菌體生長(cháng)過(guò)程過(guò)于緩慢，一個(gè)實(shí)驗需要數周才能完成。研究小組決定中途更換試驗對象，他們選擇了生長(cháng)更快的絲狀支原體(M. mycoides)。
與此同時(shí)，文特爾從一家生物技術(shù)公司購買(mǎi)了1000多個(gè)基因組。研究小組將購買(mǎi)來(lái)的基因組放入酵母液中，使其重新組合成人造DNA。由于基因序列是電腦設計的，于是，文特爾說(shuō)：“它(人造DNA)沒(méi)有基因先祖，它的父母是電腦?！?008年，研究小組完成了人造DNA的工作，并為其標注了4個(gè)“水印序列”，以區別于同類(lèi)的天然DNA，以及在這種生物的后代中識別它的“祖先”。
2009年，研究小組證明他們可以將自然染色體從一個(gè)微生物轉移到另一個(gè)微生物體內。他們成功提取了絲狀支原體的天然染色體，將其克隆到酵母人工染色體上，并進(jìn)行遺傳改造。絲狀支原體的人造DNA被制造出來(lái)后，研究小組決定將其轉移到去除了天然DNA的山羊支原體(M.capricolum)內部。
研究小組嘗試了各種基因的組合以及移植方法，不過(guò)，最初的時(shí)候，沒(méi)有奇跡產(chǎn)生，無(wú)數次的試驗均以失敗而告終。如同電腦程序員尋找程序漏洞一樣，研究小組仔細對照人造DNA和天然DNA后，終于發(fā)現了其中一個(gè)基因組的錯誤。這個(gè)疏漏使整個(gè)項目耽擱了3個(gè)月。直到今年3月的一天，實(shí)驗室的研究人員驚喜地發(fā)現，培養皿上一片藍色的細菌體經(jīng)過(guò)一個(gè)周末的時(shí)間正在迅速生長(cháng)。藍色表明這些細胞正在使用新的人造DNA。得知這一消息后，項目負責人丹尼爾?吉布森立即給文特爾發(fā)了一條短信：試驗成功了！聽(tīng)到喜訊后的文特爾拿起數碼相機，趕到實(shí)驗室把這期盼已久的這一幕記錄下來(lái)。經(jīng)過(guò)隨后的確認，研究小組肯定新繁殖的細菌體內擁有了人工合成的基因?！爱攷е?zhù)水印的細胞活了過(guò)來(lái)，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?！蔽奶貭栒f(shuō)。
人工合成細菌
首次將絲狀支原體基因組移植入酵母中
文特爾試驗所引發(fā)的質(zhì)疑
誠如文特爾所言，他領(lǐng)銜的試驗意義如何，應由他人判斷。如同文特爾是一個(gè)充滿(mǎn)爭議的人物，“人造細胞”的誕生也引發(fā)了爭議。
有西方媒體發(fā)問(wèn)：人造細胞的誕生是否意味著(zhù)人類(lèi)也可以扮演“上帝”的角色，創(chuàng )造萬(wàn)物？這個(gè)敏感的話(huà)題未被宗教界視為褻瀆。上周，從梵蒂岡傳出的消息顯示，文特爾的研究很有意義，可能用于治療疾病。
加利福尼亞大學(xué)貝克利分校的人類(lèi)學(xué)家保羅?蘭波認為，就目前而言，人工合成細胞技術(shù)由于太過(guò)復雜，還不太可能被恐怖分子當作生物武器。然而，這項研究必將改變有關(guān)基因技術(shù)倫理的討論熱度。長(cháng)遠來(lái)看，該技術(shù)會(huì )被用到合成各種新的基因組，但現在對于未來(lái)的長(cháng)期風(fēng)險還不得而知。
奧巴馬總統已致信賓夕法尼亞大學(xué)校長(cháng)埃米?古特曼，要求確定這類(lèi)技術(shù)的合適倫理界限，將其危害控制到最小。
中國學(xué)者方舟子表示，文特爾合成的只是基因組，但細胞的其他部分如蛋白質(zhì)、細胞膜、細胞質(zhì)等都是現成的，都是來(lái)自活的細胞，并非人工合成。他認為，化學(xué)合成的基因組代替天然基因組并不奇怪。在過(guò)去幾十年的生物工程實(shí)踐中，一直都用到了化學(xué)合成的DNA，只是合成的長(cháng)度有限而已。他甚至認為這種方法“比較笨”，不具備很多優(yōu)勢；或者說(shuō)，化學(xué)合成與現有的遺傳工程相比，只是合成的方法不同。為了更清楚地表達自己的看法，方舟子將基因組比作一本書(shū)，以前的遺傳工程的操作手法，如同用復印機把書(shū)內容復印下來(lái)，那么化學(xué)合成DNA的方式，則是用打字機按照原書(shū)的內容逐字敲下來(lái)，再證明和原書(shū)一致。但這本書(shū)講的是什么還不知道。如果想改寫(xiě)這本書(shū)就必須先了解它的內容，而現在還沒(méi)到那一步。
文特爾的成就何在
盡管文特爾創(chuàng )造的這種技術(shù)目前仍處于實(shí)驗階段，但研究人員相信其運用前景廣闊。研究小組計劃，先合成出可供生命存在的最小數量的基因，然后通過(guò)向其中彌補其他基因，制造一系列新的微生物，比如可生產(chǎn)生物燃料的細菌、有用的藥品、可以從空氣中吸收二氧化碳和其他污染物的細菌或是制造合成疫苗所需的蛋白質(zhì)。
對文特爾大加褒揚的人也不少。俄勒岡大學(xué)哲學(xué)家馬克?貝島稱(chēng)，文特爾的發(fā)現是生物學(xué)和生物技術(shù)歷史上的決定性時(shí)刻。
美國分子生物學(xué)家安東尼?福斯特表示，文特爾的研究是“令人驚訝的成就”。 “他不僅是在拷貝生物或者通過(guò)基因工程進(jìn)行改造，他是在創(chuàng )造自然中絕不會(huì )產(chǎn)生的人造生物?！?/p>
美國賓夕法尼亞大學(xué)生物倫理學(xué)家阿瑟?卡普蘭為《自然》雜志撰寫(xiě)評論稱(chēng)，文特爾的試驗成果終結了有關(guān)生命的存在是否需要特殊力量或能量的爭論?！斑@使它成為人類(lèi)歷史上最重要的科研成果?！?/p>
牛津大學(xué)實(shí)踐倫理學(xué)教授居連?薩文拉斯庫認為：“文特爾正在推開(kāi)人類(lèi)歷史上最重要的一扇門(mén)，通過(guò)它或許能窺見(jiàn)未來(lái)。他不僅是在拷貝生物或者通過(guò)基因工程進(jìn)行改造，他是在創(chuàng )造自然中絕不會(huì )產(chǎn)生的人造生物?！?/p>
侃侃而談的文特爾
制造生命的過(guò)程
文特爾合成人造細胞的實(shí)驗路線(xiàn)圖
1 從山羊身上取出支原體細菌體，再將該細菌體的內部掏空，備用。
2 研究人員通過(guò)郵購目錄購買(mǎi)DNA 片段，隨后用4個(gè)瓶子裝上含此DNA 片段不同序列的物質(zhì)。
3 含DNA 片段不同序列的瓶裝物質(zhì)被放入酵母液中，使其重新組合形成人造DNA。
4 人造DNA被植入備用的支原體細菌體中，隨后該細菌體會(huì )分裂成兩個(gè)子細胞，一個(gè)含人造DNA，一個(gè)具有天然DNA。
5 向培養皿中加入抗生素，導致具有天然DNA的細胞被殺死，而含人造DNA的細胞得以存活。
6 支原體細菌體中的原有天然DNA被徹底清除，最終由人工DNA支撐其恢復生命機能，自此“人造細胞”得以生成。
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