文特爾創造生命是不是在褻瀆上帝?

文特爾創造生命是不是在褻瀆上帝?

轉載自:http://www.haodf.com/zhuanjiaguandian/wsm1981711_180901.htm

另見:http://news.163.com/10/0613/10/692895K200014AEE.html

歷經15年,耗資4000萬美元,美國科學家克雷格?文特爾(J. Craig Venter)圓了自己的「夢」。他領銜的研究所在最新一期美國《科學》雜誌上發布報告稱,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),並將其植入另一個內部被掏空的、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,並開始在實驗室的培養皿中被繁殖。隨即,文特爾激動地向世界宣布:「這是第一個人造細胞,這是地球上第一個父母是電腦、卻可以進行自我複製的物種!」泉州兒童醫院眼科中心王世明

文特爾能否創造生命?

有西方媒體發問:人造細胞的誕生是否意味著人類也可以扮演「上帝」的角色,創造萬物?有學者認為,文特爾的研究只是解決了一些技術難題,僅僅反映了技術的創新,這種技術代表了遺傳工程的最新成果,與傳統的化學合成相比,人工合成細胞技術只是合成方法不同而已,用「人造生物」或「人造細胞」來定義試驗的成果則未免誇大其詞。而業界很多人更關注的是此類基因技術如何為人類所用,而又不傷及人類自身和人世倫理。美國人類學家保羅?蘭波說,就目前而言,人工合成細胞技術由於太過複雜,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基因技術倫理問題的爭論熱度。

上帝創造亞當

文特爾何許人也?

無論是被稱為「小報」的英國《每日郵報》,還是堪稱主流報紙的英國《衛報》,都在相關報道的人物介紹中,視文特爾為富有爭議的人物;《時代》將其列入全球最有影響力人物榜。

生於1946年的文特爾曾是一名普通的學者,熱衷於衝浪。他曾隨美軍開赴越南戰場,負責照料傷員。如此經歷激勵他要成為一名醫生。接受醫學教育的過程中,文特爾表現出眾,且很快意識到解構基因的重要性。文特爾的很多創舉讓業界「瞠目結舌」。1992年,他成立了私人的基因組研究機構。3年後,他首次公布了一個自由有機體的完整基因組,而這種自由有機體會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)」。該公司致力於開發新的生命形式,從而批量生產可替代能源。2007年和2008年,美國《時代》雜誌連續將其評為當年的100位全球最有影響力的人物之一。

科學怪人文特爾

文特爾研究的突破

文特爾的影響力來自於基因研究的突破。1995年,文特爾領導的研究小組啟動細菌體解碼工作。他們首先選擇了一種名為生殖支原體(M. genitalium)的細菌體,對其基因組進行解碼並複製,生成人造的合成基因組。在總共485個基因中,研究人員發現可以「刪除」其中約100個基因而不會產生負面作用,同時還除去了14個可能治病的基因。解碼並複製的過程長達數年時間,因為當時複製完整染色體的技術還不存在。當項目進行到一半時遇到難題:由於生殖支原體細菌體生長過程過於緩慢,一個實驗需要數周才能完成。研究小組決定中途更換試驗對象,他們選擇了生長更快的絲狀支原體(M. mycoides)。

與此同時,文特爾從一家生物技術公司購買了1000多個基因組。研究小組將購買來的基因組放入酵母液中,使其重新組合成人造DNA。由於基因序列是電腦設計的,於是,文特爾說:「它(人造DNA)沒有基因先祖,它的父母是電腦。」2008年,研究小組完成了人造DNA的工作,並為其標註了4個「水印序列」,以區別於同類的天然DNA,以及在這種生物的後代中識別它的「祖先」。

2009年,研究小組證明他們可以將自然染色體從一個微生物轉移到另一個微生物體內。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,並進行遺傳改造。絲狀支原體的人造DNA被製造出來後,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,最初的時候,沒有奇蹟產生,無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後,終於發現了其中一個基因組的錯誤。這個疏漏使整個項目耽擱了3個月。直到今年3月的一天,實驗室的研究人員驚喜地發現,培養皿上一片藍色的細菌體經過一個周末的時間正在迅速生長。藍色表明這些細胞正在使用新的人造DNA。得知這一消息後,項目負責人丹尼爾?吉布森立即給文特爾發了一條簡訊:試驗成功了!聽到喜訊後的文特爾拿起數碼相機,趕到實驗室把這期盼已久的這一幕記錄下來。經過隨後的確認,研究小組肯定新繁殖的細菌體內擁有了人工合成的基因。「當帶著水印的細胞活了過來,我們欣喜若狂,它是一個活生生的生物了,成為了我們地球上各種生命的一部分。」文特爾說。

  

人工合成細菌

首次將絲狀支原體基因組移植入酵母中

文特爾試驗所引發的質疑

誠如文特爾所言,他領銜的試驗意義如何,應由他人判斷。如同文特爾是一個充滿爭議的人物,「人造細胞」的誕生也引發了爭議。

有西方媒體發問:人造細胞的誕生是否意味著人類也可以扮演「上帝」的角色,創造萬物?這個敏感的話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,可能用於治療疾病。

加利福尼亞大學貝克利分校的人類學家保羅?蘭波認為,就目前而言,人工合成細胞技術由於太過複雜,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基因技術倫理的討論熱度。長遠來看,該技術會被用到合成各種新的基因組,但現在對於未來的長期風險還不得而知。

奧巴馬總統已致信賓夕法尼亞大學校長埃米?古特曼,要求確定這類技術的合適倫理界限,將其危害控制到最小。

中國學者方舟子表示,文特爾合成的只是基因組,但細胞的其他部分如蛋白質、細胞膜、細胞質等都是現成的,都是來自活的細胞,並非人工合成。他認為,化學合成的基因組代替天然基因組並不奇怪。在過去幾十年的生物工程實踐中,一直都用到了化學合成的DNA,只是合成的長度有限而已。他甚至認為這種方法「比較笨」,不具備很多優勢;或者說,化學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,以前的遺傳工程的操作手法,如同用複印機把書內容複印下來,那麼化學合成DNA的方式,則是用打字機按照原書的內容逐字敲下來,再證明和原書一致。但這本書講的是什麼還不知道。如果想改寫這本書就必須先了解它的內容,而現在還沒到那一步。

文特爾的成就何在

儘管文特爾創造的這種技術目前仍處於實驗階段,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,然後通過向其中彌補其他基因,製造一系列新的微生物,比如可生產生物燃料的細菌、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製造合成疫苗所需的蛋白質。

對文特爾大加褒揚的人也不少。俄勒岡大學哲學家馬克?貝島稱,文特爾的發現是生物學和生物技術歷史上的決定性時刻。

美國分子生物學家安東尼?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基因工程進行改造,他是在創造自然中絕不會產生的人造生物。」

美國賓夕法尼亞大學生物倫理學家阿瑟?卡普蘭為《自然》雜誌撰寫評論稱,文特爾的試驗成果終結了有關生命的存在是否需要特殊力量或能量的爭論。「這使它成為人類歷史上最重要的科研成果。」  牛津大學實踐倫理學教授居連?薩文拉斯庫認為:「文特爾正在推開人類歷史上最重要的一扇門,通過它或許能窺見未來。他不僅是在拷貝生物或者通過基因工程進行改造,他是在創造自然中絕不會產生的人造生物。」

侃侃而談的文特爾

製造生命的過程

文特爾合成人造細胞的實驗路線圖

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 研究人員通過郵購目錄購買DNA 片段,隨後用4個瓶子裝上含此DNA 片段不同序列的物質。3 含DNA 片段不同序列的瓶裝物質被放入酵母液中,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,隨後該細菌體會分裂成兩個子細胞,一個含人造DNA,一個具有天然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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