美國著名科學(xué)家克雷格·文特爾博士最近代表他的科學(xué)實驗團隊宣布化學(xué)合成了人工染色體，并將其成功地移植到另一個沒有染色體的細胞中。盡管科學(xué)家很鄙視在沒有發(fā)表通過同行評議的正式科學(xué)報告前來宣布一個科學(xué)發(fā)現(xiàn),，人們還是傾向于原諒文特爾,，因為他經(jīng)常做這樣的事，被稱為有爭議的科學(xué)家,。但就個人歷史而言,，他做事還是有分寸的，沒有真正食言過,。我們姑且認(rèn)為他宣布的這件事是真實的,，但我們并不知道它的科學(xué)細節(jié)。
其實早在兩個月前,，文特爾和他的同事們就已經(jīng)在美國的《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一篇文章,，報道他們成功地將完整的細菌染色體（稱為Mycoplasma mycoide，一種小細菌叫支原體）從一個細菌轉(zhuǎn)移到了另一種細菌的“殼”（稱為細胞膜）里,。那么,，理論上講他們只要人工合成一段很長的含有很多基因的DNA，就是人工合成染色體了,。這一次他們號稱合成了381個基因,，全長為580000個核苷酸（因為DNA是兩個并行的鏈，互相配對,，所以也稱為核苷酸對）的人工染色體,，又成功地放進了一個支原體的“殼”里，并能夠使其在培養(yǎng)基上繁殖,。因為這些人工合成基因（或人工染色體）,，主要是基于Mycoplasma的基因序列設(shè)計的，又是在實驗室里合成的,，就取名為Mycoplasma laboratorium, 其中Mycoplasma是分類學(xué)里的屬名（支原體）,，laboratorium是實驗室的意思。早在4年前文特爾的科學(xué)實驗團隊還化學(xué)合成了有活性的X174嗜菌體（5386個核苷酸,，一種專門感染細菌的DNA病毒）,。因此，這次應(yīng)該是人工合成初級生命形式的第二個里程碑,，只是這兩個生命形式合成無論用科學(xué)還是用技術(shù)的尺度來衡量都是低級別的。
嚴(yán)格地講,，人們目前并沒有真正從模擬生命進化的過程來合成生命,。因為生命的從頭合成――從無機物質(zhì)到有機物質(zhì)再到簡單的生命――是模擬生命起源的過程，難以在實驗室里實現(xiàn),。因為這個發(fā)生過程充滿了未知和偶然性,，至少經(jīng)歷了10億年。那么我們見到的科學(xué)研究是企圖合成和改造生命的某種形式，可以是簡單的,，也可以是復(fù)雜的生命形式,。目前我們看到的主要有兩個基本方向：一個是人們在試圖創(chuàng)造簡單的生命形式，比如最簡單的病毒和細菌,；另一個是通過遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移來改造生命的過程或形式,，比如克隆動物和轉(zhuǎn)基因。那么,，什么樣的里程碑式發(fā)現(xiàn)可以稱為人工合成生命呢,？就目前的能力而言，那就是創(chuàng)造一個能利用自然界存在的簡單營養(yǎng)源,，可以自主復(fù)制和自由進化,，并具有科學(xué)應(yīng)用價值的人工合成細菌。就目前的信息和技術(shù),，要達到這一目的是可能的,，只是需要時間和創(chuàng)造一個漸進的過程。文特爾團隊正在走這條路,，目前的技術(shù)門檻還比較低,，其他國家的科學(xué)家其實也完全有能力做這樣的事。不過,，將來要合成真核生物的路會很長,，主要的障礙是要合成足夠長和具有足夠多基因的染色體。
目前,，人類創(chuàng)造生命的實驗還處在初級階段,。不僅手段原始，嚴(yán)格地講,，科學(xué)家還沒有具備真正創(chuàng)造在自然界可以自由生存和進化的簡單生命體的能力,，支原體需要在人工配制的培養(yǎng)基中才能生存，沒有使用價值,。不過,，合成生命的科學(xué)原理并不復(fù)雜：合成一長段DNA，有足夠多的基因,，再移植到一個沒有遺傳物質(zhì)的細胞里面就行了,。但目前的人工合成技術(shù)還不能一次性合成（用化學(xué)合成的方法將核苷酸逐一連接）由上百萬個核苷酸（細菌的大小就在這個范圍；人的染色體長度是30億個核苷酸）組成的染色體,，幾千到數(shù)萬個核苷酸還勉強可以分步合成,。在這里，科學(xué)家們首先面臨的是技術(shù)和工程的挑戰(zhàn),，而不是科學(xué)理論難題,。
揭示生命發(fā)生和進化（自發(fā)地在自然選擇下產(chǎn)生生命的多樣性和高級形式）的奧秘，乃至最終有能力改造和創(chuàng)造生命是人類孜孜以求的理想。自從知道DNA是遺傳物質(zhì)到解開人類的全部遺傳密碼,，只用了半個多世紀(jì)的時間,，因此人類在科學(xué)上的不斷進取，為早日揭開謎底創(chuàng)造了美好的前景,。值得注意的是,，在科學(xué)實驗和創(chuàng)造生命的過程中，不僅科學(xué)家要講對社會的責(zé)任,，社會也要不斷認(rèn)同科學(xué)家們的科學(xué)實踐,，調(diào)整科學(xué)發(fā)現(xiàn)或發(fā)明與社會倫理道德之間的不和諧。最好的例子是人類社會對人工受精和試管嬰兒的理解和認(rèn)同,，當(dāng)初這兩項技術(shù)對社會倫理的沖擊是非常大的,。科學(xué)和社會都在不斷地發(fā)展,，科學(xué)家有責(zé)任讓社會來認(rèn)同和監(jiān)督他們有目的的活動,，社會也有責(zé)任來理解和利用科學(xué)研究的成果，因為人們在社會中分享共同的價值和利益,。
(作者為中國科學(xué)院生物學(xué)家)
