全球首台數字生物轉換器誕生，馬斯克的星際殖民夢將靠「傳真生命」實現？

對大多數人而言，在有生之年實現殖民火星純屬科學幻想，但這並不妨礙有人另一種方式將生命送到火星。根據《麻省理工科技評論》的最新報道，基因領域傳奇人物克雷格·文特爾（Craig Venter）正在來實現一個瘋狂的想法：在地球和火星之間「傳真」生命，他甚至找到了埃隆·馬斯克進行合作。

根據最新的報道，克雷格·文特爾的路徑很可能將是通過在火星上部署「數字生物轉換器」（DigitalBiologicalConverter, DBC）來製造細菌及有機體，從而逐漸改善火星的生存環境。馬斯克表示，SpaceX會負責將設備運往火星，而剩下的工作就交給文特爾了。

令人驚訝的是，這種「數字生物轉換器」可以接收遠程發送的DNA代碼，將其植入「通用型細胞」中，從而創造生命體。「我和馬斯克已經詳細聊過這個話題，也談到了一些實施的細節」，文特爾表示。

圖 | 克雷格·文特爾，生於1946年，美國著名生物學家。他最為知名的成就是開發出新的測序技術，採用了如「散彈槍」等一系列新的方法繪製人類基因的譜圖，而且在與「國際人類基因組計劃」團隊的競爭中後來居上，迫使競爭對手在最終與自己合作，最終在2001年初完成了99%的人類基因組草圖繪製。

實際上，這種「數字生物轉換器」已經被克雷格·文特爾創立的SyntheticGenomics（SGI）公司造出來了，就在位於聖地亞哥的SGI公司實驗室中，看起來像一台小車一樣，體積龐大。雖然這個設備看起來只是由很多小型機械和計算設備組合而成，它卻能根據遠程傳送來的數字代碼列印出病毒，這絕對是史無前例的！

圖丨「數字生物轉換器」（Digital-to-Biological Converter）

從去年開始進行的一系列實驗中，SGI的科學家已經能通過從別處接收的基因信息來製造出常見流感病毒的DNA，並且整個過程是全自動的。同時，他們也成功合成了一種能感染細菌的病毒：噬菌體。

儘管這並不是人類第一次從DNA片段中製造出病毒，但這確實是第一次實現完全自動化，整個過程不需要任何人工干預。

圖丨克雷格·文特爾（左）正在莫哈維沙漠中收集微生物樣本

「我們等待這一刻已經等待了近十年，現在終於能『傳真』生命形態了。」SGI的一位高管表示。如果成功，數字與生命間的轉換必將引起一場全新的技術革命。

雖然伊隆·馬斯克和克雷格·文特爾兩人對SGI的這項技術寄予厚望，甚至將其看作在未來實現星際間生命傳遞的重要途徑，但與其想像科幻片一樣的未來，倒不如看看「數字生物轉換器」現在到底能做些什麼。

直到今年五月份，這套「數字生物轉換器」才初露真容。儘管現在只是台原型機，但可以預計到的最直接用途將是實現從疾病爆發源收集生物信息，並在最短時間內設計出相應疫苗，以及加速個性化治療藥物的生產。

不像克雷格·文特爾那樣高調和名聲在外，SGI負責DNA技術的副總裁Dan Gibson只專註於他的技術，而且行事低調。不過，他開發的「GibsonAssembly」平台倒是在生物技術領域享有很高的聲譽。該平台能夠把實驗室合成的DNA片段組合成相對完整的基因，相當於一條DNA的「生產線」。

值得關注的是，「數字生物轉換器」的核心組件已經成功實現商業化的DNA印表機BioXP 3200。不管身處何地，只要DanGibson 動動手指發條消息，這台設備就能開始工作。比如，當他坐在辦公室里，向該設備發送一條指令，它就能立即使用預先裝填的原料開始合成DNA。

圖丨DNA印表機BioXP 3200

在今年五月下旬，DanGibson在SGI 實驗室內正式對外演示了他們是如何利用BioXP 3200自動合成RNA、DNA、蛋白質以及病毒分子，完全不需人手干涉。

實際上，早在 2013 年初，BioXP 3200 DNA印表機就已投入實戰。SGI公司和諾華製藥曾測試過這種設備是否能利用來自流感爆發地區的數據，迅速構造出適合疫苗生產的病毒種株。

同年三月，中國報道了禽流感H7N9相關疫情，並在網上公布了該病毒的DNA序列。SGI的科研團隊敏銳的察覺到「機會」的來臨。據Gibson回憶，那天正好是復活節，他收到了一封郵件，得知禽流感H7N9在中國已經引起了很大關注，他們也在第一時間拿到了該病毒的DNA序列。

兩天後，SGI 利用 DNA 印表機成功合成了 H 和 N 基因（在流感病毒中，H和N分別指能被人體免疫系統識別的血細胞凝集素和神經氨酸苷酶），但這期間SGI的科學家們並不曾接觸到任何含有該病毒的樣本，純粹憑藉數字序列將DNA合成出來。諾華製藥則在拿到 DNA 樣本後，利用其雙鏈構建含有新的遺傳信息的病毒庫以用於疫苗生產。

在那時，DanGibson 就產生了一個想法：難道我們不能把所有的信息裝進一個盒子里嗎？正是那時，他關於「數字生物轉換器」的想法逐漸變得清晰起來。四年後的2017年，他的想法最終成為現實，SGI公司將一台完整的「數字生物轉換器」呈現在世人面前。

DanGibson本人也非常希望以這套設備為基礎，發展出一個能為公司帶來收入的產業。他說：「想像這樣一副圖景：亞特蘭大的疾控中心將某種疾病，比如埃博拉病毒一個抗體的遺傳信息數據發布後，世界上所有的醫院就可以通過將數據導入『數字生物轉換器』來造出對症葯。這並不是遙遠的事，設備就擺在那裡。我相信在不久的將來，它即將實現。」

圖丨SGI的科學家向文特爾及投資者演示「數字生物轉換器」工作流程

儘管如前文所述，「數字生物轉換器」能將生命數字化，並且可用於各個領域，聽上去極具前景。但事實上，它在生物信息傳送方面的應用仍然存在不少問題。首先是要建立小型病毒株庫，因為這是大規模生產疫苗的第一步；而且為了滿足突發的地區性流感疫苗需求，需要在雞蛋中接種減毒病毒，這是一個非常精細的工作，往往要耗上半年時間。

另外，由 SGI 轉換器合成的 DNA 雙鏈序列仍然會出錯或者出現隨機突變。來自加拿大阿爾伯塔大學的著名病毒學家 David Evans 強調：這種突變概率不論大小，對於製造疫苗或者藥物來說，完全是不能接受的。FDA也不會容忍這種潛在的風險。

但即便如此，Evans還是表示：「雖然每一步看起來都不是很有新意，但組合起來卻能通過數據來合成功能性DNA，這還是相當震撼人心的……如果能解決誤差問題，絕對人人都想要一台！」

圖丨加拿大著名病毒學家David Evans，上月宣布人工合成出「馬痘」病毒，在學界引起巨大反響

的確，SGI公司目前離他們的終極目標「列印生命體」還很遠，而且大多數生物學家不認為病毒算是一種活的生命，但SGI的科學家們正在朝這個方向努力。

在 2016 年，公司宣布成功合成了一種「最小細胞」，這是目前發現的擁有最小基因組的病毒，可作為一個「空盒子」來接收全新遺傳物質。Gibson樂觀的評論道，鑒於「最小細胞」也屬於一種生命形態，因此還是很有可能最終實現生命體列印。

無論如何，包括伊隆·馬斯克、克雷格·文特爾在內的技術支持者們相信，生命體印表機的最終目標是實現星際間的生命體傳送。比如說，可把一台序列收集器送往火星或其他星球，來得到其任何生命形態或者近生命形態的遺傳代碼。

從概念上而言，將收集到的數據再傳輸給地球上的轉換器，然後在一個高度安全的實驗室中，也許可以利用生命體印表機重新組裝出外星生命體。這聽起來很科幻？但實際上，SGI 和 NASA 的團隊早在2013年就開始驗證這種理論的可行性了：

雙方的科學家們在模擬火星環境的莫哈維沙漠中進行了一系列實驗。包括將採集到的微生物樣本進行測序和複製，整個過程在由客車改造而成的封閉實驗室中進行，耗時26小時。

實際上，NASA內部有很多科學家都相信，以目前的技術水平看來，殖民外星只能以另外一種形式實現：將人類基因代碼寫入細菌，將這些細菌送到太空，當抵達目的地後再將基因數據進行重新組裝。

圖丨NASA和SGI的科學家們在莫哈維沙漠中，模擬火星環境進行DNA相關實驗

不可否認的是，將與生命有關的信號發往宇宙中似乎是一個更吸引人的話題。根據一種關於地球上生命如何起源的學說胚種論，生命是由流星或彗星帶來的。因此，將「數字生物轉換器」發送到宇宙中是人類的一種「回饋」行為——幫助生命散播到其他星球。

文特爾曾在與馬斯克的談話中涉及到這樣一些問題：「我們想在地球以外做些事情，比如說把這種設備送上火星，用來列印生物燃料或直接列印一個大氣層，抑或是一些能為生命繁衍提供條件的營養物質。」

那麼，哪種生命體或者哪段基因序列將成為「探路者」？事實上，文特爾已經成功地（但也是秘密地）將自己的基因組用於實驗測試，為人類基因組序列列印提供了樣本，而且相關實驗結果早在2003年就已發表了。但是當被問及文特爾是否願意在其他的星球重構自己的基因組，Gibson和其他同事們則異口同聲地回答道：「無可奉告。」

-End-