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5月20日,美国科学家克雷格·文特尔宣布世界首例人造生命———完全由人造基因控制的单细胞细菌诞生,并将它命名为““人造儿”。这项具有里程碑意义的实验表明,新的生命体可以在实验室里“被创造”,而不是一定要通过“进化”来完成。。由于这一研究成果可能会改变人类进程,美国总统奥巴马已下令在下周举行听证会,评估伦理风险。而英国媒体也用“他不是上帝,,是第二个亚当”来形容克雷格·文特尔。
耗时十五年“人造儿”诞生
该项目的负责人克雷格·文特尔博士将“人造生命”起名为“辛西娅”(Synthia,意为“人造儿”)。他表示:“‘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。”
科学家们首先选取一种名为丝状支原体的细菌,对其基因组进行解码并复制,产生人造的合成基因组。然后,将人造基因组移植入另一种称为山羊支原体的细菌,通过分裂和增生,细菌内部的细胞逐渐为人造基因所控制,最终成为一种全新的生命。在培养皿中,合成细菌的分裂等行为就像天然细菌一样。
科学家们在“人造儿”DNA上写入4个“水印序列”,使其有别于同类的天然细菌,以及在这种生物的后代中识别它的“祖先”。“当带着水印的细胞活了过来,我们欣喜若狂,它是一个活生生的生物了,成为了我们地球上各种生命的一部分。”文特尔博士说。
文特尔召集20名顶尖科学家组成的小组已经成功地制造出人造染色体。他们从生殖支原体内提取整组基因,随后经过一系列技术,建立新的染色体。这个染色体有381个基因,包括58万对基础基因代码。随后,科学家们将它嵌入已经被剔除了遗传密码的细菌细胞之中。按照实验计划,最终这个染色体将控制这个细胞并变成一个新的生命形式。
据了解,实验中,科研人员先将“山羊支原体”的内部挖空,再向其中注入“丝状支原体”,最后新的支原体终于开始自我复制,成为世界首个“人造生命”。
虽然实验原理听起来很简单,但是科研人员在15年时间里花费了4000万美元才得以成功,其中的难点就在于如何让人造基因序列生成人造染色体。科学家经过多年反复实验,终于攻克了所有技术难题,制造出了“人造生命”。
由于克雷格·文特尔的研究成果可能改变人类进程,英国媒体形容“他不是上帝,是第二个亚当”。
该生物技术有巨大潜能
项目组其他成员表示,这仅仅是一个更宏大工程的一小步,未来他们甚至可以根据客户需求提供“订制”的有机物。此外,未来科学家还可以制造出能够产出石油或专以二氧化碳为食的环境友好型“人造生命”。文特尔自信地说,“人造生命”将成为非常强大、有用的生物学工具。
尽管这种技术目前仍处于实验阶段,但文特尔相信,如果管理得当,这项生物技术有着巨大的、具有积极意义的潜能。比如:“创造”出具有特殊功能的新微生物,可以被人们用作替代石油和煤炭的绿色燃料,还能分解火力发电厂排放的二氧化碳,从而为低成本、高效率制造生物能源找到一条新出路,或者用来帮助清除危险化学物质或辐射等；合成能帮助消除过多二氧化碳的细菌,从而为解决全球暖化问题贡献力量。
褒贬不一
人类该不该当造物主
文特尔称在实验开始前他已经请教过许多伦理领域的专家,并向白宫汇报过此事。然而实验成功的消息公布后,还是招致许多人的批评,有人称无论如何人类都不可以充当“造物主”,更没有资格像“上帝”或诸神一样创造生命；更多人则担心此研究成果会被用来合成大量生化武器,造成恐怖威胁。 一个名为“人类基因学警告”的团体负责人戴维·金说:“文特尔的研究无异于打开了潘多拉的魔盒。”反对者认为,人造的有机体如果扩散到自然界,引发生物基因变化,有可能造成环境灾难,它们还有可能被用来制造生物武器。
一些组织担心,制造“人造生命”与自然法则相违背,而这一生物工程原理一旦被误用,可能导致出现人类难以对付的危险微生物。最糟糕的情况是,这一原理可能被不法之徒用来制造新一代生化武器。
不过也有人称赞文特尔的研究具有划时代的意义。宾州大学的生物伦理学家亚瑟·卡普兰说:“研究成果可以彻底平息有关生命到底需不需要特殊力量才能被创造和生存下来的争论,甚至可以颠覆人类长久以来对于生命本质的看法,让人们重新审视自身和人类在宇宙中的地位,其深远意义堪比伽利略、哥伦布、达尔文和爱因斯坦等先贤对人类发展做出的贡献。”
目前,奥巴马已经敦促生物伦理委员会督察此事,“评估此研究将给医学、环境、安全等领域带来的任何潜在影响、利益和风险,并向联邦政府提出行动建议,保证美国能够在伦理道德的界限之内、以最小的风险获得此研究成果带来的利益”。
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伦理关系能否善处
掌握了合成染色体技术,正如文特尔所说,人类已经从阅读基因密码转向有能力编写它。如此,我们很快会面对一个新的问题:优化人种。 我们会为将来的婴儿编制智商、性格和相貌。一个人的孩子很可能不算是他的,因为他孩子的身上并没有多少基因是从他那里遗传的,很可能是从某个伟大人物的身上借取了更多。这么一来,究竟谁是孩子的父母,就很难说了。
如果能购买“良种胚胎”,那么父母的身份问题就变成了法律问题,而不是生物学问题了,“亲子鉴定”技术也将失去存在的意义。
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从克隆动物到人造生命
克隆动物 自从世界上第一只克隆动物,也就是克隆羊多利的诞生,引发了无数人的关注和惊叹。可是这种“克隆动物”的技术并没有引起人类的不满,于是欧美的一些科学家便继续深入研究克隆技术。2006年,韩国科学家继首次成功克隆出人类胚胎之后,再次创造出世界上首只克隆狗。
半兽人胚胎
英国人工授精与胚胎学管理局2008年10月正式放行人类与动物细胞混合起来制造胚胎研究。
反对者和一些宗教组织称,这项研究可能会颠覆人与动物之间的差别。还有一些伦理学专家称这项计划令人反感,听起来像最疯狂的天方夜谭。
人造精子卵子
2009年10月,美国斯坦福大学研究小组在《自然》杂志上撰文指出,他们已经找到蛋白质和维生素的混合秘方,令人类的胚胎干细胞变成生殖细胞,从而在实验室培育出原始的精子和卵子,从此生孩子可以成为“一个人的任务”。
本报综合报道
克雷格简介
克雷格·文特尔是一名具有争议的生物学家,同时也是一名财产过十亿的企业家。科学界一些人质疑他将基因组研究活动变成一种相互竞争的比赛。 他1946年出生,曾在越南服役,在照顾伤兵时决心从医。1992年成立了私人的基因组研究所。约3年后,成功分析出一种导致幼儿脑膜炎的生物体的基因组序列。2005年他成立了一家Synthetic公司,期望研究出能生产可替代燃料的生命形式。在2007年和2008年入选《时代》影响世界的100人。他目前是克雷格·文特尔研究所的主席,这家研究机构跨足许多不同领域。
人造生命原理图示
1.科学家选取一种名为丝状支原体的细菌,将它的染色体解码。然后利用化学方法一点一点地重新排列DNA。 2.将重组的DNA碎片放入酵母液中,令其慢慢地重新聚合。
3.将人造DNA放入另外一个受体细菌中。通过生长和分离,受体细菌产生两个细胞,一个带有人造DNA,另外一个带有天然DNA。
4.培养皿中的抗生素将带有天然DNA的细胞杀死,只留下人造细胞不断增生。
5.几个小时之内,受体细菌内原有DNA的所有痕迹全部消失,人造细胞不断繁殖。新的生命诞生了。
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