科學家當上帝首「造」生命

美國科學家日前首次合成了一個完全由人造基因指令控制的「人造生命」,但此研究成果招致更多的是人們擔心——會被用來合成大量生化武器,造成恐怖威脅,甚至「顛覆人類生命本質」。

科學家當上帝首「造」生命

據報道,人類終於成功創造出「人造生命」!

美國克雷格·文特爾研究所的小組報告日前宣布,他們合成了一個人工基因組,並用它使一個被掏空的單細胞細菌「起死回生」,現在實驗室的培養皿中自我繁殖。研究人員表示,這是世界第一個完全由人造基因指令控制合成的「人造生命」。

許多科學家對這一成果給予了積極評價,但是,這項石破天驚的突破引發了強烈的道德爭議,有人批評科學家企圖成為「上帝」,不但踐踏生命的尊嚴,更會引起道德災難。

美國總統奧巴馬也就這一成果表示,目前需要確定這類技術的合適倫理界限,將其危害控制到最小程度。

「人造生命」能自我繁衍

克雷格·文特爾的研究小組成員包括曾榮獲諾貝爾醫學獎的微生物學家漢密爾頓·史密斯,研究共花了4000萬美元,歷時15年,成功製造出可以在實驗室培養皿中自我繁衍的「人造生命」。

他們創造的是可以導致山羊患上乳腺炎的細菌絲狀支原體(Mycoplasma mycoides),其構造十分簡單,基因組只有108萬個鹼基對。研究員把此菌的DNA分四截合成,它們分別放在四個盛有化學液的瓶子,然後把這四瓶DNA液體混進一盤酵母菌中,從而把四截DNA「縫合」。原來,若把這條完整的合成DNA注入一個天然的絲狀支原體細菌體內,它分裂為二後,其中一隻便會擁有合成DNA;隨後,研究員成功利用抗生素殺死天然菌,而留下人造菌不斷分裂,新的生命由此誕生。

更重要的是,這隻人造菌能夠像天然菌那樣自行分裂繁殖。在一定的條件下,這種新生的微生物能夠生長、繁殖,併產生一代又一代的「人造生命」。植入的DNA片段包含約850個基因,而人類的DNA圖譜上共有約20000個基因。

另外,研究員又在人造絲狀支原體的基因組加上了「水印」,以資識別。「水印」包括46位參與了基因組研究計劃的科學家的姓名,以及該計劃的網址。

科學家還表示,「人造生命」與克隆存在著質的區別,克隆是利用現有遺傳信息「複製」生命,而「人造生命」則是利用核苷等組成脫氧核糖核酸的基本要素創造新生命。文特爾說,「這將是一個大新聞,每個人都將知道它,我們所說的是一項能從本質上改變我們世界的技術。創造樣品細胞使宇宙中出現新的生命形式成為可能,也能夠解釋生命起源的奧秘。

善用技術將造福人群

這個「人造生命」被稱為「人造兒」(synthia),它是人類科學史上一個「革命性」的成果,為今後人造微生物的應用研究鋪平了道路。這種技術若得到善用,將會造福人群。

在未來,人類可利用人造細菌來做很多事情,包括:建立微生物「製造廠」,製造出新葯、疫苗等微生物藥劑,微生物燃料,以及能夠分解污染物的微生物「清潔工,譬如可以吸附溫室氣體二氧化碳、吞噬油污、以及把危害環境的毒性泄漏物變成無害物質等,或生產可在火星和其它星球上棲居的微生物。

克雷格·文特爾說,日後科學界試圖設計一些人們希望生物學可以設計出來的東西時,合成細胞的科技將會大派用場。

文特爾堅信,他的研究對人類對「生命」的定義產生了頗為重要的改變。倘若研究更進一步,說不定文特爾將來能夠利用合成DNA創造出全新的生物。他認為這不會構成道德問題,因為改造細胞只不過是「重組」自然生物的縮小版本而已。他又聲稱,一旦造出新生物,他將會故意把它們弄得「傷殘」,令它們不能在實驗室以外存活。

他還補充說:「當這些生命被創造出來時,它們將非常脆弱。讓它們在實驗室里存活一個小時將是一項巨大的成就。但如果說它們會走出實驗室、甚至主宰我們,這是絕對不可能的。」

該技術將帶來萬億美元商機

負責該項研究的克雷格·文特爾在美國學界有」科學怪人(Bad boy of Science)」的外號,也是基因組研究的先驅之一。

現年63歲的他,是世界上最偉大的科學闖將。他生於猶他州,是越南戰爭退伍軍人、億萬富翁、帆船運動員和探險家。但很多人認為他是一個好大喜功、喜歡吸引大眾注目的人。

如今,文特爾正希望他的「人造生命」計劃能令他變成超級大富豪。目前,文特爾已與埃克森美孚石油公司簽下合約,同意為該公司製造一種可以把空氣中二氧化碳轉化為能源的水藻。文特爾估計,這項計劃可帶來逾萬億美元商機。

文特爾在2007年被美國《時代》雜誌選為世界上100位最有影響力的人之一。文特爾的學術生涯是從進入加州一所稱為聖馬帝奧學院(College of San Mateo)的社區大學開始。他是塞雷拉基因組公司(Celera Genomics)的創辦人與前任總裁,此公司在他的帶領下展開與人類基因組計劃互相競爭、且具有商業目的之研究計劃,此後他逐漸成名。塞雷拉研究計劃的目的是要建立一個需付費才能使用的基因組資料庫。此目的在遺傳學界並不受歡迎,並激起許多團隊加速將成果公開。

「人造生命」恐成「人造魔鬼」

身為人類而創造生命,實在令不少人側目,尤其是宗教界人士。加拿大的國際科技監察機構ETC亦批評科學家妄圖扮演「上帝」,並警告說,合成細胞科技不足以解決我們的一切社會問題,反而會帶來令人更頭痛的新問題。

道德主義者指責稱,製造人工生命是「褻瀆神靈」,是「藐視生命」。有人擔心「人造兒」開啟了「潘多拉的魔盒」,為未來製造生化武器奠定了基礎,而實驗室一個微小的失誤就可能產生新的瘟疫,奪去數百萬人的生命。

還一些人稱,人造細胞的潛能當然是非常巨大的,但也異常危險。在實驗室中創造的人造物種,由於沒有經過億萬年來的演化過程,故可能不遵守自然世界的規則。(地球上的現有的生物,都是經過30億年逐漸演化而成的。)不難想像,人造微生物或人造怪物可能會失控,大肆繁殖,最終吞噬地球上的其它生物,甚至毀滅人類。

在實驗室里創造「人造生命」,是科學小說常見的題材。現在,「人造生命」已變成事實。合成細胞的誕生,立即引起很多問題,包括普通的實際問題(它到底有什麼用?)和深刻的哲學問題(我們是否應重新定義生命?)「人造生命」是人類創意和智能的證據,也是人類自負傲慢的可怕例子。「人造生命」可能令人類踏上大災難的第一步。

學界:擔憂該成果是雙刃劍

對於這項成果,科學界的反應也不一,有些科學家評價頗高,但也有相當一部分科學家心情複雜,態度審慎,並稱其雙刃劍效應絕不可忽視。

給出高評價的,有美國拉特格斯大學分子生物學家理查德·埃布賴特。他說:「這是人與自然關係的一個轉折點,歷史上第一次有人創造了一個完整的帶有預定特性的細胞。」斯坦福大學生物醫學倫理中心主任戴維·馬格努斯甚至認為,這項研究可能開啟基因工程新紀元。

日前出版的新一期《經濟學人》雜誌封面文章預測,將來有一天,新的細菌、動物或者植物等生命體將被計算機設計,最後被人類製造出來。在某種程度上,這種創造生命的舉動比第一顆原子彈爆炸更能證明人類掌控自然的能力。

與此同時,也有相當一部分科學家的評價比較謹慎,認為文特爾研究所只是部分合成了現有細胞,並未跨越「無中生有、創造生命」的界限。波士頓大學生物醫學專家詹姆斯·柯林斯表示,他不認為上述合成的單細胞生物體意味著一種人造生命形式的誕生,它只是一個帶有人造基因組的生物體,而非「人造生物體」。

《經濟學人》雜誌還認為,人造生命看起來是一件令人驚奇的事,這種技術具有眾多優勢。就短期而言,可以應用於製造更好的藥物、農產品、綠色燃料以及促進化學工業的發展;但從長期來看,誰也不知道它可能帶來什麼樣的後果,這種技術與生俱來地存在著危險,如果濫用可能導致恐怖的災難。

此外,很多科學家也擔心其潛在的生物恐怖和環境問題。有科學家憂心忡忡地提出,因為目前沒有生物合成的相關監管規定,將來生物恐怖主義分子很可能利用這一技術製造致病毒或生化武器,而實驗室中的「人造細菌」是否會給環境和人類帶來更大的風險,甚至會「顛覆人類生命的本質」。

美國總統奧巴馬也注意到了這項成果。他致信負責生物倫理問題研究的一個總統委員會的主席、賓夕法尼亞大學校長埃米·古特曼,要求委員會評估這類研究在醫學、環境、安全等領域的影響。

奧巴馬在致信古特曼時也表示,需要確定這類技術的合適倫理界限,將其危害控制到最小程度。環保組織「地球之友」也認為,必須確保相關法規到位,以保護環境和人類健康免受這項有潛在危險的新技術傷害。

事實上,近年來,克隆技術、幹細胞技術和基因工程等飛速發展,但它們引發的倫理和道德之爭從未止息。對待人造生命,在看到其巨大應用前景時,人們也時刻警醒其可能帶來的危害。

如何為「生命」下定義

「人造生命」將挑戰人類最珍貴的生命觀。科學家以外的人士也許不知道,其實人們迄今仍無法恰當地定義「生命」。

例如,鑽石不是生命,而狒狒則肯定是生命。但病毒呢?病毒甚至比細菌還簡單,但病毒也有基因密碼。構成病毒的材料,也是構成生命的材料(蛋白衣等),然而病毒不能獨立地繁殖。病毒像鑽石一樣,可以生長成晶體,但你顯然不可以使狒狒生長成晶體。對大多數生物學家來說,病毒並非生命,真正的生命是從細菌開始。

那麼,文特爾的「人造細胞」是不是生命?「人造細胞」比很多病毒更有「生命力」,但它卻是人類創造出來的。它的基因密碼簡單得可以儲存在計算機里(我們的基因密碼也同樣可以)。

文特爾的「人造細菌」目前仍然很脆弱,距我們所擔心的超級人造瘟疫或生化危機仍遠,距離產生「人造動物」或「人造植物」就更遠。但是,人類已經踏出製造「人造生命」的第一步,人們不知道接下去會發生什麼事。

(編輯 溫秀雲)

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