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(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)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(gè)沒有染色體的細(xì)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(bào)告前來宣布一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn),，人們還是傾向于原諒文特爾，因?yàn)樗?jīng)常做這樣的事,，被稱為有爭議的科學(xué)家,。但就個(gè)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(shí)的，但我們并不知道它的科學(xué)細(xì)節(jié),。
其實(shí)早在兩個(gè)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(bào)道他們成功地將完整的細(xì)菌染色體（稱為Mycoplasma mycoide,，一種小細(xì)菌叫支原體）從一個(gè)細(xì)菌轉(zhuǎn)移到了另一種細(xì)菌的“殼”（稱為細(xì)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(gè)基因，全長為580000個(gè)核苷酸（因?yàn)镈NA是兩個(gè)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(jìn)了一個(gè)支原體的“殼”里,，并能夠使其在培養(yǎng)基上繁殖,。因?yàn)檫@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(jì)的,，又是在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室的意思,。早在4年前文特爾的科學(xué)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)還化學(xué)合成了有活性的X174嗜菌體（5386個(gè)核苷酸,，一種專門感染細(xì)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(gè)里程碑,，只是這兩個(gè)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(jìn)化的過程來合成生命,。因?yàn)樯膹念^合成――從無機(jī)物質(zhì)到有機(jī)物質(zhì)再到簡單的生命――是模擬生命起源的過程,，難以在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檫@個(gè)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(gè)基本方向：一個(gè)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(xì)菌,；另一個(gè)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(dòng)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(gè)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(jìn)化,，并具有科學(xué)應(yīng)用價(jià)值的人工合成細(xì)菌,。就目前的信息和技術(shù),，要達(dá)到這一目的是可能的，只是需要時(shí)間和創(chuàng)造一個(gè)漸進(jìn)的過程,。文特爾團(tuán)隊(duì)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(shí)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(huì)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(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jià)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(gè)沒有遺傳物質(zhì)的細(xì)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(gè)核苷酸（細(xì)菌的大小就在這個(gè)范圍；人的染色體長度是30億個(gè)核苷酸）組成的染色體,，幾千到數(shù)萬個(gè)核苷酸還勉強(qiáng)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(jìn)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(gè)多世紀(jì)的時(shí)間，因此人類在科學(xué)上的不斷進(jìn)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(shí)驗(yàn)和創(chuàng)造生命的過程中,，不僅科學(xué)家要講對社會(huì)的責(zé)任,，社會(huì)也要不斷認(rèn)同科學(xué)家們的科學(xué)實(shí)踐，調(diào)整科學(xué)發(fā)現(xiàn)或發(fā)明與社會(huì)倫理道德之間的不和諧,。最好的例子是人類社會(huì)對人工受精和試管嬰兒的理解和認(rèn)同,，當(dāng)初這兩項(xiàng)技術(shù)對社會(huì)倫理的沖擊是非常大的?？茖W(xué)和社會(huì)都在不斷地發(fā)展,，科學(xué)家有責(zé)任讓社會(huì)來認(rèn)同和監(jiān)督他們有目的的活動(dòng)，社會(huì)也有責(zé)任來理解和利用科學(xué)研究的成果,，因?yàn)槿藗冊谏鐣?huì)中分享共同的價(jià)值和利益,。
(作者為中國科學(xué)院生物學(xué)家)
