人造細(xì)胞已制成
很多科學(xué)家擔(dān)心人類最終可能失去對(duì)新物種的控制
兩年前,，科學(xué)家們意外發(fā)現(xiàn)，脊髓灰質(zhì)炎病毒能夠在試管中的化學(xué)合成物中自動(dòng)復(fù)制,。由此,，美國(guó)洛克菲勒大學(xué)的生物學(xué)家埃爾伯特·里勃切特得到啟發(fā)，希望借助某種化學(xué)反應(yīng),，制造出像活細(xì)胞一樣可以自己生長(zhǎng)的生命形式,。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2004年12月21日，里勃切特博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組宣布,，他們嘗試創(chuàng)造人造生命已經(jīng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段,。這種人工生物叫做“囊生物反應(yīng)器”(vesicle bioreactors)，它很像某種低級(jí)的生物細(xì)胞,，組成部分來自不同的生物材料：柔軟的細(xì)胞壁是用蛋清中的脂肪分子制成的,，細(xì)胞構(gòu)成是從諸如大腸桿菌之類的活著的生物中得到的。
很多科學(xué)家擔(dān)心人類最終可能失去對(duì)新物種的控制
美國(guó)科學(xué)家正在制造具有工業(yè)和醫(yī)學(xué)價(jià)值的“人造細(xì)胞”,，這預(yù)示著人類探索人造生命邁出重要一步,。
眾所周知，要想成為一種生命體,，就必須有一套生物系統(tǒng)來生成蛋白質(zhì),，這是生命必不可少的特征之一。據(jù)報(bào)道,，美國(guó)洛克菲勒大學(xué)的科學(xué)家將能夠生產(chǎn)蛋白質(zhì)的生物分子混合物懸浮在油中,，形成微小的顆粒。然后,，他們?cè)谶@些顆粒外包裹住兩層肥皂膜狀的磷脂分子,，像細(xì)胞膜一樣將生物分子混合物顆粒包裹在其中。
經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),，用分子膜包裹之后,，生物分子持續(xù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)的時(shí)間比原來延長(zhǎng)了一倍。為了進(jìn)一步延長(zhǎng)時(shí)間,，科學(xué)家還在“細(xì)胞”中加入了一種細(xì)菌基因,，這種基因可以控制生成一種名為α-溶血素的蛋白質(zhì)。該蛋白質(zhì)形狀類似于桶，能夠插入細(xì)胞膜形成小孔,，環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)便通過這些小孔進(jìn)入“人造細(xì)胞”,，自動(dòng)補(bǔ)充制造蛋白質(zhì)的原材料，這樣,，“細(xì)胞”就可以連續(xù)數(shù)日生成蛋白質(zhì),。研究人員稱，這種“人造細(xì)胞”可以像一個(gè)微型“工廠”,，生成具有工業(yè)和醫(yī)學(xué)價(jià)值的蛋白質(zhì),。關(guān)于這項(xiàng)研究的細(xì)節(jié)，將發(fā)表在近期的美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上,。
人造生命的三項(xiàng)基本要素：生命必須有一個(gè)容器,；生命能進(jìn)行新陳代謝；生命可以被儲(chǔ)存和復(fù)制,。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看來,，里勃切特研究小組似乎成功制造出了一個(gè)人造細(xì)胞。但實(shí)際上,，這些實(shí)驗(yàn)中的生物反應(yīng)器并不能說是“活著”,，因?yàn)檫@些合成囊只能生活在配置好的化合物中，僅僅存活數(shù)天而已,。但是,，這項(xiàng)研究距離合成生物這個(gè)新領(lǐng)域只有一步之遙，合成生物的目的是制成新的生物體,。里勃切特在接受英國(guó)BBC采訪時(shí)說：“如果這一切成為可能,，我們就該重新思考一下生命究竟是什么。與其說這是個(gè)科學(xué)上的問題,，不如說是一個(gè)哲學(xué)問題,。對(duì)我來說，生命就像一個(gè)機(jī)器,，一個(gè)由電腦程序控制的機(jī)器,，僅此而已。”
像核技術(shù)一樣,，此項(xiàng)新技術(shù)既有巨大潛在利益也有許多風(fēng)險(xiǎn),。一旦這樣的有機(jī)體被制造出來，就可以讓它們?nèi)プ鲎匀唤鐝奈匆娺^的事情,。例如，可以把這種有機(jī)體投放到被原油污染的海水中,，它們可以吃掉所有原油并把它分解成無害的成分,，等海水中的原油被消化完，它們也就隨即死去。風(fēng)險(xiǎn)來自這樣一個(gè)事實(shí)：它們是人造物,，但它們卻是活的,，它們可以從其環(huán)境中獲取材料構(gòu)
建起它們自身，并進(jìn)行自我復(fù)制和取得進(jìn)化,。
應(yīng)該說,，里勃切特通過實(shí)驗(yàn)制造出的一些生命物質(zhì)，只是生物大分子的基本構(gòu)成單元,，它們還遠(yuǎn)不是生命,。那么，怎樣才算是生命,？盡管目前科學(xué)家對(duì)生命定義的一些細(xì)節(jié)還存有爭(zhēng)議,，但他們都同意生命至少要具備3個(gè)特征：第一，生命必須有一個(gè)容器,，如細(xì)胞的細(xì)胞膜,、人的身體等；第二,，生命能進(jìn)行新陳代謝,，可在酶的催化作用下跟環(huán)境做物質(zhì)和能量的交換；第三,，生命具有可以被儲(chǔ)存和復(fù)制的化學(xué)指令,，這些指令控制著生命活動(dòng)，并且能復(fù)制遺傳,。
目前,，這三項(xiàng)基本要素已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室里分別模擬成功，盡管模擬實(shí)驗(yàn)解決的是一些最基本的單項(xiàng)問題,，但科學(xué)家們還是宣稱他們已經(jīng)做好創(chuàng)造人造生命的一切準(zhǔn)備工作,。不久前，歐盟為開展這方面的研究曾撥?？?00萬美元,。在此項(xiàng)研究的計(jì)劃框架內(nèi)，他們還在意大利威尼斯專門成立了世界上首家人造生命研究所,，它被稱作歐洲生命工程中心,。美國(guó)馬薩諸塞綜合醫(yī)院的微生物學(xué)家馬丁?漢澤克認(rèn)為，現(xiàn)在是開始實(shí)踐性研究和著手全面實(shí)驗(yàn)的時(shí)候了,。此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)一旦取得成功,，它將開辟人類生命工程的新紀(jì)元。
任何人造生命都有可能演化成跟地球上現(xiàn)有生命形式完全不同的生命,，成為無人類法控制的生物,。按照達(dá)爾文進(jìn)化論的觀點(diǎn),，當(dāng)今五彩繽紛的生物世界，都是由一個(gè)共同祖先即原始生命體演化而來,。
原始生命體是怎樣產(chǎn)生的,？這一直是一個(gè)困擾科學(xué)界的謎團(tuán)。
近50多年來,，科學(xué)家們?yōu)榱私忾_這個(gè)謎,，一直進(jìn)行“人造生命”的探索。
早在2001年11月21日,，世界著名的基因大師,、美國(guó)塞萊拉公司前總裁克雷格?文特爾就宣布開展一項(xiàng)新的研究，目標(biāo)是利用人工合成的遺傳物質(zhì),，在實(shí)驗(yàn)室里制造一種在自然界中并不存在的新物種,。文特爾的合作者包括遺傳學(xué)家漢密爾頓?史密斯，史密斯是1978年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者,，是一位公認(rèn)的DNA操作高手,。美國(guó)能源部也慷慨解囊，為他們的研究劃撥了總額300萬美元的資金,。
新研究計(jì)劃拿生殖支原體作為研究對(duì)象,，這種寄生在人體內(nèi)卻不引發(fā)疾病的細(xì)菌只有一條染色體，其中包含517個(gè)基因,，是已知的基因組最小的生物,。文特爾等準(zhǔn)備首先將天然生殖支原體細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)全部去除，然后合成出含有細(xì)菌生存所需最少基因數(shù)目的人造染色體,。人造染色體最終將注入去除遺傳物質(zhì)的中空生殖支原體細(xì)胞,，以進(jìn)一步研究這種人造細(xì)胞能否存活與繁殖。
文特爾解釋說,，他們的研究純粹是基礎(chǔ)性的,，不是徹底人工制造一個(gè)全新的生物，而是在更大程度上對(duì)一種對(duì)生命體的改造,。他認(rèn)為,，這項(xiàng)研究可以從根本上加深對(duì)細(xì)胞生存最關(guān)鍵條件的理解。如果初步實(shí)驗(yàn)取得成功,，他們更長(zhǎng)遠(yuǎn)的設(shè)想,，是不斷為其添加新功能，比如分解火力發(fā)電廠排放的二氧化碳,，或生產(chǎn)可用作燃料的氫等,，從而為低成本、高效率制造生物能源找到一條新出路,。據(jù)說,，美國(guó)能源部之所以愿意掏錢,，主要是看中了研究的長(zhǎng)遠(yuǎn)潛力。
盡管專家們從這種新技術(shù)中看到了無窮的好處,，但很多人對(duì)于它可能給人類倫理觀念帶來的沖擊，以及人類最終可能失去對(duì)新物種的控制等問題感到擔(dān)擾,。因?yàn)槿魏稳嗽焐加锌赡苎莼筛厍蛏犀F(xiàn)有的生命形式完全不同的生命,，成為無法控制的生物。
對(duì)此,，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)分子生物學(xué)教授戴維?迪默卻認(rèn)為,，人類制造的任何東西都不可能與那些在自然界中進(jìn)化了30億年的生物競(jìng)爭(zhēng)。而且科學(xué)家們還在設(shè)計(jì)另一層保護(hù)措施：所有人造生命都將依賴自然界不存在的化學(xué)物質(zhì),，這些關(guān)鍵性的化學(xué)物質(zhì)一旦消除,，人造生命便即死亡。因此,，人造生命失控的風(fēng)險(xiǎn)極其微小,。
文特爾本人倒是承認(rèn)，研究中涉及的技術(shù),，從理論上來說有可能用于制造新的致病細(xì)菌,，甚至用于研制生物武器。但他說將慎重考慮該公布那些研究細(xì)節(jié),，而且在實(shí)驗(yàn)中也會(huì)采取特定措施,，以確保新造出的細(xì)菌只能在實(shí)驗(yàn)室“溫暖的培養(yǎng)液”中生存，不會(huì)成為“魔鬼細(xì)菌”,。
