美科学家首次成功合成染色体

　　本报特约撰稿　池晴佳

　　爱看科幻、惊悚电影的人们对“人造生命”一定不陌生，当一些恐怖形象出现在荧幕上，观者无不出现呼吸急促、心跳加快等一些“过激反应”。然而，这些毕竟是虚幻的东西，许多人一走出电影院就会忘得一干二净。但如果哪天一个生化人、人造动物站在你面前，你将会做何反应呢？从人类目前的研究水平来看，这一天并不遥远，最近的一项科研成果更是向“人造生命”迈出了一大步。

　　据英国《卫报》10月6日报道，美国科学家克雷格·文特尔宣布，他的研究小组已经合成出人类历史上首个人造染色体，解决了人造生命一个最核心问题，首个人造生命极有可能在几年内诞生！消息传出立即引起了轰动。有人不安，万一那些只会在电影里出现的异形、怪兽被制造出来了怎么办？也有人拍手，因为人类终于可以当“上帝”了。

　　科学家

    要当一回“上帝”

　　对生命科学感兴趣的人一定听说过美国科学家文特尔的“大名”，从一开始出现在公众的视线中起，他的名字就与“基因”如影随形。上世纪90年代文特尔组建了塞莱拉公司，想垄断基因组专利并借此盈利，公开与美、英、日、德、法、中6国政府组织的“人类基因组计划(HGP)”竞争。不过因为当时参与基因组测序的各国政府都支持将基因数据免费公开，再加上塞莱拉公司的科研能力终究难敌各国政府召集的精英团队，文特尔的计划受挫。

　　尽管为基因组申请专利受挫，但文特尔一直以科学家兼实业家的双重身份活跃在基因研究领域。在1995年，他的研究小组便开始对一种寄生在细菌体内、被叫做生殖道支原体的微生物作基因测序研究工作。生殖道支原体是一种最简单的微生物，只有1条染色体和517个基因。文特尔认识到，要制造出真正意义上的生命，就得造出一条全新的“染色体”。染色体是遗传物质的载体，而染色体组可以说是生命的“火种”，它拥有全套遗传信息。生殖道支原体的基因组成如此简单，对其染色体进行一些并不复杂的“打磨、修饰”工作，就有可能取得生命的“火种”。

　　文特尔现在是美国生物能源替代品研究所(IBEA)主任，其研究目的主要是培养能产生环保燃料的微生物，为此美国能源部提供了1200万美元的资金。文特尔手下的研究小组实力十分雄厚，共有包括今年诺贝尔奖获得者汉密尔顿·史密斯在内的20位世界顶级科学家。他们在近几年的研究中取得了一系列重大成果，给人工染色体的横空出世打下了坚实基础。

　　科学家们最新制造出的染色体其实算不上一次从零开始的生产制造，而更像一次更换零件的修理过程，它实际上是在对生殖道支原体染色体进行一系列拼接、剔除后的新染色体。

　　研究人员把它的脱氧核糖核酸(DNA)序列简化了1／5，共含有381个基因及58万对碱基对，只剩下足以维持生命的基本部分。完成了上述合成染色体后，他们还为其涂上墨水，并将其命名为“实验室合成支原体(Mycoplasma　laboratorium)”。

　　随后，研究人员用辐射等方法杀死正常细菌的染色体，并把合成后的染色体组注入细菌体内，新细菌被命名为“合成器”。如果不出意外，新染色体将实现复制、转录基因的正常功能，原细菌体的新陈代谢等生命体制将全部被“接管”，细菌名称也得改旗易帜了。而他们此前曾成功把一种细菌的基因体植入另一种细菌的细胞内，进行了一次物种转换。文特尔表示有“百分百的信心”让细菌恢复正常生命体制，而这也将意味着新生命的诞生，从这个意义上讲，文特尔正在试图扮演上帝的角色。

　　人造生命

　　能帮人的大忙

　　科学家们通过在分子水平上对基因进行操作，使新物种的出现成为可能。虽然面临很大争议，但毋庸置疑的是，新物种将会给人类生活带来巨大影响。应该指出的是，人造生命与克隆生命有着本质不同，克隆是利用现有遗传信息“复制”生命，而人造生命则是对DNA进行重组来创造新生命。

　　以前科学家只需要读懂基因密码——碱基序列就行了，而重组DNA技术给了人类编写“密码”的能力。在计算机语言编程中，改变程序将会得到绝然不同的结果。与此类似，改变密码组成则会让一个崭新的生物出现在人类面前。正如文特尔所说：“这是人类自然科学史上一次重大进步，它将赋予科学家新的能力，从事以前从未做过的研究。”

　　文特尔在研究之初就是为了让新细菌能产生生物能源，从最近传来的消息看，“合成器”生长情况良好，有望实现部分预期功能。他预测，生命体征稳定后的“合成器”可以吸收二氧化碳，减轻温室效应。可以说，人造生命在帮助人类处理一些迫切需要解决的现实问题上，十分“能干”，一旦人类大规模培育出能产生氢气、丙烷、丁烷、乙醇等生物燃料的细菌，将给人类生活带来翻天覆地的变化。另外，人类需要处理一些危险的化学品、核废料等，就更需要“量身打造”的新细菌上场了。

　　目前来说，人类在实验室合成完整的生命个体尚需时日，但科学家们已有能力培育人造细胞。最近，美国卡耐基·梅隆大学机械和生物医学工程助理教授菲利普·勒杜克宣称，人们有望利用人造细胞开创新的疾病治疗方法。勒杜克建议使用人体中已经存在的分子，并将它们改造成纳米级的细胞系统，以生产人体中缺少的生化物质，同时这种“超级细胞”还有找到疾病诱因的能力。

　　具体做法是，先用细胞中的组织如细胞膜构建一个封闭环境，然后通过采取诸如分子捆绑和传输等生物学方式，让经过改造的细胞能够寻找、修改和释放人体正常功能所需的化学物质，最终用细胞微小的组织结构来提高医治人类疾病的能力。人造细胞尚有如此能耐，如果能在实验室制造出集“超级细胞”于一身的生命体，后者就成真正意义上的“移动救护车”了，可随时将“超级细胞”注入患者体内，使被疾病破坏的人体机能恢复正常。

　　新生物种

　　也能变成人类梦魇

　　尽管人们从这种新技术中看到了无穷的好处，但很多人还是担心，“人造生命”可能给人类社会带来巨大冲击。首先是伦理观念上，如果人类有能力制造出生化人，它是否应该拥有人的权利呢，还是与其他人造物品一样被人类“奴役”？最不能容忍的当属宗教人士，对他们来说上帝制造了万物。如果亲眼看到一个新物种在自己眼皮底下出生，这简直是对“上帝”的亵渎。

　　更多的人关注的是新物种失控问题，那些致病性强又能上天入地的怪物一旦泛滥成灾，人类的末日也许就到了。在著名科幻恐怖电影《生化危机》里，感染了一种T

病毒的人、狗及其他任何动物能在瞬间发生基因变异，变成到处寻找食物的“行尸走肉”，给人类带来空前劫难……虽然这只是电影，但它仍能给我们警示：拥有了“造物术”的人类在制造生命时仍要小心翼翼，别一不小心打开了潘多拉的盒子，把人类自己送向末日。