消滅“上帝”的嘗試:揭示生命本質

2016年11月03日09:36  來源:人民網-科普中國
 

據《北京日報》報道,不久前,美國科學家J·克雷格·文特爾對外宣布,他的實驗室已經成功合成出迄今為止基因數量最少的人工細胞——辛西婭3.0,僅靠473個基因就能夠維持生命體特征。這一發現不僅是人工生命事業的巨大進步,也標志著對生命基本原理的研究將譜寫新的篇章。

生命如何進行人工合成

《錢江晚報》曾報道,早在2010年,當J·克雷格·文特爾宣布他合成出了世界上第一個人工生命體“辛西婭1.0”時,立刻在社會上引起了軒然大波。這當中既有人感慨科學事業偉大進步,也有人對挑戰“造物主”權威表示擔憂,以及對現實倫理問題的顧慮。美國《新聞周刊》甚至以《扮演上帝》為題對他進行了封面報道。

但這並不影響文特爾這個先鋒科學家對人工生命事業的熱忱。他在訪談中簡要介紹了人工生命的合成原理:將一個健康的細菌細胞的DNA去除掉,然后替代為它自己制造的鹼基。這就等於文特爾自己設計了一套DNA,也像是把一個靈魂植入一個非生命體中,使它“活”過來一樣。

有望成為揭示生命本質的鑰匙

據《北京日報》報道指出,從辛西婭1.0到3.0,人工合成細胞不是越來越復雜。相反,基因數量從901個減少到了473個,而一個正常細胞的基因數量一般需要兩萬以上。

在維持正常生命體特征的前提下,最大限度地減少基因數量,通過削減不同基因並加以控制、對照,可以幫助科學家具體地理解每個基因對生命活動的影響,從而進一步探索基因的作用以及他們之間的關系。

生命的運行規律中有很多“黑箱”存在,每一個“黑箱”都是一個謎團,而基因中則藏有生命運行規律的答案。基因通過編碼表達出不同的蛋白質,並指導不同功能的蛋白質排列組合形成細胞,細胞再次分化,最終形成人體。基因的背后掩藏著生命的本質。

在有些人看來,文特爾已經不是要取代上帝,而是要消滅上帝。

研究人工合成基因技術現實意義何在?

人工合成基因項目的研發在世界各國其實由來已久。對人類來說,該項研究最大的益處體現在基礎醫學上,運用此項技術可以干預一些疾病。比如艾滋病是由於一種叫“gp120”的膜受體蛋白作為介質導致艾滋病毒攻入體細胞。若利用這一技術對這個蛋白進行突變,就可以避免病毒的干擾,從而有望治愈艾滋病。

除了在理論上的突破,人工合成基因技術在實驗上也有了可喜的進步。2015年,有研究團隊通過人工合成基因技術治好了小白鼠的肌肉萎縮症。

未來,人工合成基因技術很可能會成為各種遺傳疾病患者的福音。除此之外,對於生命運行底層邏輯的探索以及對生命起源的追問,還將給人們帶來更多意想不到的驚喜。(張艷東)

本文由《科技日報》經濟特刊副主編尹傳紅進行科學性把關。

(責編:駱靜晨(實習生、肖玲)