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Science:世界首个人工生命结构诞生

来源:TIMES 2010-05-21 19:56

生物谷Bioon.com讯,5年前,生物谷发表了一篇《人工生命能否真正实现?》的评论文章,没想到5年后的今天,世界首个人工生命结构就已经诞生,不得不感叹生命科学研究的进展的神速。由20名科学家参与这项备受争议的实验,前后耗时长达10年,实验的花费约为4000万美元。有学者表示,这项实验是“生物学上的决定性时刻”。

专题:Science系列

备受争议的基因组研究先锋克莱格·文特和他的研究团队日前制造出了一个细菌的基因组,并将其植入一个细胞内。至此,他们创造了世界上首个人工合成的生命结构。

这项成果被认为具有里程碑式的意义,将会为设计有机物铺平道路。在未来,有机物可能不是通过进化而改变,而是通过人工合成的方式被制造出来。

可制造新生命造福人类

共有20名科学家参与了这项备受争议的实验,前后耗时长达10年,实验的花费约为4000万美元。有一位学者表示,这项实验是“生物学上的决定性时刻”。

基因组研究先锋、美国遗传学家克莱格·文特是实验的领导者之一。他说,这项成就就像昭示新时代的曙光一样,在未来,科学家可以制造新的生命造福人类,可以制造生物燃料的细菌将会成为首当其冲的“人工生命”。

该研究团队目前计划使用人工合成有机物来制造出生命存活所需要的基因。通过这个方法,可以将新的基因加入现有生物中,创造出新的微生物,从而制造有用的化合物、减少污染物,或是制造疫苗所需要的蛋白质。

基因组由化学物品合成

文特和他的科研团队此次制造的新生命使用的是一个现有的会导致山羊乳腺炎的细菌,但这个细菌的细胞内核是一个完全由化学物品人工合成的基因组。

这个新生命的DNA中被写入了四个 “水印”,以此表明其人工合成的身份,并使得科学家可以追溯它的后代。

“当我们发现带有‘水印’的细胞开始启动繁殖,我们欣喜若狂,”文特说,“它是一个活生生的物种,是我们这个星球上生命中的一部分。 ”

这项研究将会在刊登在今天的 《科学》杂志网络版中。文特对《科学》杂志表示,“这是科学界和哲学界中的重要时刻,它改变了我对生命以及生命如何工作的看法。 ”

创造能赚大钱的有机物

当科学家和学者们就这项研究可能带来的后果和伦理问题展开争论时,文特却有着更为远大的目标。

文特的研究动机是商业化的,他希望能创造出新的、能赚大钱的有机物。

文特已经和石油巨头埃克森美孚达成协议,要制造一种可以吸收二氧化碳并将其转化为燃料的水藻。文特预计,这项发明的价值超过万亿美元。

文特说,他们的研究成果表明,“理论上而言,我们可以改变生物的整个基因,我们可以加入全新的功能,去除我们不想要的,创造出一种新的适合工业化的有机物,让它们全力以赴完成我们需要它们做的工作。在这项实验完成之前,以上设想都只是理论,但现在,却会成为现实。 ”

◎质疑

研究者正在扮演上帝的角色?

然而,这项研究受到了不少质疑,这其中包括一些宗教组织的反对声。

有一个组织警告说,人工合成的生命有可能会进入自然环境,造成环境破坏,甚至可能被用作生物武器。另外还有一些人说,文特想要扮演上帝的角色。

牛津大学的应用伦理学教授朱利安·萨乌雷斯古说: “文特的研究不只是用人工的方法复制生命,或是通过基因工程学改变生物。他正在朝着扮演上帝的方向前进——用人工的方法创造自然界从未存在过的生命。 ”

文特是塞雷拉基因组公司的创办人与前任总裁,此公司在他的带领下展开与人类基因组计划互相竞争、且具有商业目的之研究计划,此后他逐渐成名。 《时代》杂志在2007年将文特选为世界上最有影响力的人之一。(生物谷Bioon.com)

生物谷推荐原文出处:

Science DOI: 10.1126/science.1190719

Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome
Daniel G. Gibson,1 John I. Glass,1 Carole Lartigue,1 Vladimir N. Noskov,1 Ray-Yuan Chuang,1 Mikkel A. Algire,1 Gwynedd A. Benders,2 Michael G. Montague,1 Li Ma,1 Monzia M. Moodie,1 Chuck Merryman,1 Sanjay Vashee,1 Radha Krishnakumar,1 Nacyra Assad-Garcia,1 Cynthia Andrews-Pfannkoch,1 Evgeniya A. Denisova,1 Lei Young,1 Zhi-Qing Qi,1 Thomas H. Segall-Shapiro,1 Christopher H. Calvey,1 Prashanth P. Parmar,1 Clyde A. Hutchison, III,2 Hamilton O. Smith,2 J. Craig Venter1,2,*

We report the design, synthesis, and assembly of the 1.08-Mbp Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 genome starting from digitized genome sequence information and its transplantation into a Mycoplasma capricolum recipient cell to create new Mycoplasma mycoides cells that are controlled only by the synthetic chromosome. The only DNA in the cells is the designed synthetic DNA sequence, including "watermark" sequences and other designed gene deletions and polymorphisms, and mutations acquired during the building process. The new cells have expected phenotypic properties and are capable of continuous self-replication.

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