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“用生命创造生命”一个名叫辛西娅的人造细胞

来源:广东新周刊 2016-03-27 15:32

早在1932年的《美丽新世界》里,赫胥黎就描述了有一天人类将在实验室内以人工方式制造婴儿,他在一张图纸上标明了如何“造人”的步骤。从宇宙大爆炸以来,地球上的生命都是自发演变的,以至于1996年克隆羊“多利”因为基因复制而引起轩然大波。然而,在今年3月24日出版的美国著名学术期刊《科学》上,美国科学家宣布,世界首例完全由人造基因控制的“人造生命”已经诞生,这个被命名为“辛西娅”(Synthia,意为人造儿)的生命宣布了人类向人造生命形式又迈出了关键一步。这个并未被广泛报道的实验,能给未来的人类世界带来巨大的改变吗?

生存、犯错、倒下、战胜

培育出人造儿的是美国克雷格·文特尔(Craig Venter)研究所的一个研究团队。在实验中,他们通过合成一种称为“丝状支原体丝状亚种”(mycoplasma mycoides)的微生物的脱氧核糖核酸(DNA),将其注入内部已被挖空的提取自山羊的“山羊支原体”,经过成千上万次尝试后,新的支原体出现了生命迹象,并开始在培养皿中生长、繁殖,产生一代又一代的人造生命。项目负责人文特尔表示:“辛西娅其实是一个人工合成的基因组,是第一个人工合成的细胞,也是第一种以计算机为父母的可以自我复制的生物。”

整个过程看起来似乎有些平淡无奇,无非就是提取整组基因,人工改造后建立新的染色体,植入已经被剔除了遗传密码的细胞之中,并控制这个细胞直至形成新的生命形式。但这一研究经历了15年时间,花费了4000万美元(相当于2.7亿元人民币),植入的DNA片段则包含约850个基因。为了证明这是“人造产物”,研究人员在合成基因上留下了“水印”,上面有46名科学家和研究员的名字、研究所的网址以及爱尔兰作家乔伊斯的名句“生存、犯错、倒下、战胜,用生命创造生命”。

虽然项目组成员表示,这只不过是一个更宏大工程的一小步,但这一步已然意义非凡。实验结果印证了百年来人类对于生命形式的假设,使人类的能力拓展到可以操纵自然世界。文特尔也不无自豪地说这是“带领我们跨越边界,进入一个新世界”。

达摩克利斯之剑

但关于人造儿的影响刚刚开始,不仅是《科学》等专业学术期刊,连《纽约时报》、《新闻周刊》等非专业媒体也给予了高度关注,学界更爆发了激烈的争论。

支持者大多看到了利用人造生命可以在不远的未来解决很多目前人类难以克服的问题。文特尔认为“人造生命”将成为非常强大的生物学工具,合成细胞的科技将会大派用场。通过人造生命技术,人类将来可制造有特殊功能的生物,甚至可以“定制生命”用于医药或环保等领域,比如制造新药物和疫苗或者处理泄漏的原油、从空气中吸收二氧化碳和其他污染物等等。加拿大有一个旨在推动生物工程的“粉红军合作组织”甚至建议给予这项研究诺贝尔奖。

反对的声音更是一浪高过一浪,主要集中于伦理和生化安全领域——即使文特尔在实验开始前就已经进行伦理方面的前期准备,并请教过许多伦理领域的专家,甚至和白宫打过报告,实验结果还是引发空前的批评。宗教界人士批判文特尔充当了“造物主”,创造出自然界原本不存在的生命。而所谓的“定制生命”一说,更是颠覆了大多数人的道德底线:人造生命和进化而来的生命在本质上有什么区别?二者是不是平等?

还有学者看得更远,想到了人造人,对于人造人的权利产生了疑问。另一部分学者则担心,这些本不属于自然界的生命或是这一技术万一从实验室泄漏出去,就可能释放大量有害基因,将会引发生物基因变化,产生无法控制的自然灾难,甚至人类自己都难以对付这些“致命的生物”。而倘若落入恐怖分子手中,则有可能被用来研制病毒或制造生物武器。有知情者爆料,文特尔得到埃克森—美孚6亿美元的资助,故事情节变得好像好莱坞电影里“科学家和企业家的疯狂组合”。

就连奥巴马也坐不住了,在结果公布的当天,他致信负责生物伦理问题研究的一个总统委员会的主席、宾夕法尼亚大学校长埃米·古特曼,敦促生物伦理委员会督察此事,评估研究将给医学、环境、安全等领域带来的任何潜在影响、利益和风险。

从人造细胞到人造生命

不仅仅是这一次,几乎每一次有关生命领域的新进展,比如转基因、干细胞、克隆技术等等都会引发科学界和社会学界的激烈争论。关于新技术引发的伦理、道德和安全之争从未止息。而这次“人造生命”概念的提出,对大多数科学家而言不过是又一个上述过程的进阶版。

严格意义来说,文特尔的研究并不是完全地“创造”生命。他采用的由4种DNA碱基在体外合成的基因组以及基因组将被植入的“山羊支原体”,无论是这些原材料还是合适的细胞环境,都不是凭空创造的。正如波士顿大学生物医学专家詹姆斯·柯林斯说的,“这只是一个带有人造基因组的生物体”,而非人造生物体。著名遗传学家P.M.巴尔加瓦也直截了当地表示:“文特尔的团队从一个细胞中提取出DNA,然后用大量其他物质取而代之,这充其量只能算是多位点基因工程。”《科学》以及一些专业科技媒体也都把“辛西娅”称为“人造细胞”,而非“人造生命”,离“人造生命”还很遥远。更何况,现今的技术如此“原始”——15年的合成时间恐怖分子怕是看不上眼吧。此外,这些“人造生命”需要在实验室很苛刻的环境内才能生存,根本不必担心它们跑出实验室会造成环境问题。文特尔说,他会故意把新生物“弄残”,令它们不能在实验室以外存活。对于恐怖分子,现在还是炭疽病菌更加现实,也更容易得到。

话虽如此,这个前“人造生命”所引发的争论说明它势必是未来科技的发展趋势。《经济学人》评论认为合成生物学(synthetic biology)将会在各种科技手段迅猛进步之下变得更加普及。将来的某一天,定制DNA可能变得非常容易,或许家庭作坊就能完成,而其中将包含的各种目的不乏邪恶,因而如何掌控这门技术将变成最为关键的一点。至少现在看来,人造生命已经携带了不可预知的危险性和自我复制繁衍能力,而人类无法确切地知道这一先进技术可能带来的后果。(生物谷 Bioon.com)

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