美國科學(xué)家日前首次合成了一個(gè)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(dān)心——會(huì)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(zhì)”。
科學(xué)家當(dāng)上帝首“造”生命
據(jù)報(bào)道,人類終于成功創(chuàng)造出“人造生命”!
美國克雷格·文特爾研究所的小組報(bào)告日前宣布,他們合成了一個(gè)人工基因組,并用它使一個(gè)被掏空的單細(xì)胞細(xì)菌“起死回生”,現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)皿中自我繁殖。研究人員表示,這是世界第一個(gè)完全由人造基因指令控制合成的“人造生命”。
許多科學(xué)家對這一成果給予了積極評價(jià),但是,這項(xiàng)石破天驚的突破引發(fā)了強(qiáng)烈的道德爭議,有人批評科學(xué)家企圖成為“上帝”,不但踐踏生命的尊嚴(yán),更會(huì)引起道德災(zāi)難。
美國總統(tǒng)奧巴馬也就這一成果表示,目前需要確定這類技術(shù)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(yī)學(xué)獎(jiǎng)的微生物學(xué)家漢密爾頓·史密斯,研究共花了4000萬美元,歷時(shí)15年,成功制造出可以在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中自我繁衍的“人造生命”。
他們創(chuàng)造的是可以導(dǎo)致山羊患上乳腺炎的細(xì)菌絲狀支原體(Mycoplasma mycoides),其構(gòu)造十分簡單,基因組只有108萬個(gè)堿基對。研究員把此菌的DNA分四截合成,它們分別放在四個(gè)盛有化學(xué)液的瓶子,然后把這四瓶DNA液體混進(jìn)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(gè)天然的絲狀支原體細(xì)菌體內(nèi),它分裂為二后,其中一只便會(huì)擁有合成DNA;隨后,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,這只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,并產(chǎn)生一代又一代的“人造生命”。植入的DNA片段包含約850個(gè)基因,而人類的DNA圖譜上共有約20000個(gè)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(shí)別。“水印”包括46位參與了基因組研究計(jì)劃的科學(xué)家的姓名,以及該計(jì)劃的網(wǎng)址。
科學(xué)家還表示,“人造生命”與克隆存在著質(zhì)的區(qū)別,克隆是利用現(xiàn)有遺傳信息“復(fù)制”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(chuàng)造新生命。文特爾說,“這將是一個(gè)大新聞,每個(gè)人都將知道它,我們所說的是一項(xiàng)能從本質(zhì)上改變我們世界的技術(shù)。創(chuàng)造樣品細(xì)胞使宇宙中出現(xiàn)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(shù)將造福人群
這個(gè)“人造生命”被稱為“人造兒”(synthia),它是人類科學(xué)史上一個(gè)“革命性”的成果,為今后人造微生物的應(yīng)用研究鋪平了道路。這種技術(shù)若得到善用,將會(huì)造福人群。
在未來,人類可利用人造細(xì)菌來做很多事情,包括:建立微生物“制造廠”,制造出新藥、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(huán)境的毒性泄漏物變成無害物質(zhì)等,或生產(chǎn)可在火星和其它星球上棲居的微生物。
克雷格·文特爾說,日后科學(xué)界試圖設(shè)計(jì)一些人們希望生物學(xué)可以設(shè)計(jì)出來的東西時(shí),合成細(xì)胞的科技將會(huì)大派用場。
文特爾堅(jiān)信,他的研究對人類對“生命”的定義產(chǎn)生了頗為重要的改變。倘若研究更進(jìn)一步,說不定文特爾將來能夠利用合成DNA創(chuàng)造出全新的生物。他認(rèn)為這不會(huì)構(gòu)成道德問題,因?yàn)楦脑旒?xì)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(huì)故意把它們弄得“傷殘”,令它們不能在實(shí)驗(yàn)室以外存活。
他還補(bǔ)充說:“當(dāng)這些生命被創(chuàng)造出來時(shí),它們將非常脆弱。讓它們在實(shí)驗(yàn)室里存活一個(gè)小時(shí)將是一項(xiàng)巨大的成就。但如果說它們會(huì)走出實(shí)驗(yàn)室、甚至主宰我們,這是絕對不可能的。”
該技術(shù)將帶來萬億美元商機(jī)
負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的克雷格·文特爾在美國學(xué)界有”科學(xué)怪人(Bad boy of Science)”的外號(hào),也是基因組研究的先驅(qū)之一。
現(xiàn)年63歲的他,是世界上最偉大的科學(xué)闖將。他生于猶他州,是越南戰(zhàn)爭退伍軍人、億萬富翁、帆船運(yùn)動(dòng)員和探險(xiǎn)家。但很多人認(rèn)為他是一個(gè)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(jì)劃能令他變成超級(jí)大富豪。目前,文特爾已與??松梨谑凸竞炏潞霞s,同意為該公司制造一種可以把空氣中二氧化碳轉(zhuǎn)化為能源的水藻。文特爾估計(jì),這項(xiàng)計(jì)劃可帶來逾萬億美元商機(jī)。
文特爾在2007年被美國《時(shí)代》雜志選為世界上100位最有影響力的人之一。文特爾的學(xué)術(shù)生涯是從進(jìn)入加州一所稱為圣馬帝奧學(xué)院(College of San Mateo)的社區(qū)大學(xué)開始。他是塞雷拉基因組公司(Celera Genomics)的創(chuàng)辦人與前任總裁,此公司在他的帶領(lǐng)下展開與人類基因組計(jì)劃互相競爭、且具有商業(yè)目的之研究計(jì)劃,此后他逐漸成名。塞雷拉研究計(jì)劃的目的是要建立一個(gè)需付費(fèi)才能使用的基因組資料庫。此目的在遺傳學(xué)界并不受歡迎,并激起許多團(tuán)隊(duì)加速將成果公開。
“人造生命”恐成“人造魔鬼”
身為人類而創(chuàng)造生命,實(shí)在令不少人側(cè)目,尤其是宗教界人士。加拿大的國際科技監(jiān)察機(jī)構(gòu)ETC亦批評科學(xué)家妄圖扮演“上帝”,并警告說,合成細(xì)胞科技不足以解決我們的一切社會(huì)問題,反而會(huì)帶來令人更頭痛的新問題。
道德主義者指責(zé)稱,制造人工生命是“褻瀆神靈”,是“藐視生命”。有人擔(dān)心“人造兒”開啟了“潘多拉的魔盒”,為未來制造生化武器奠定了基礎(chǔ),而實(shí)驗(yàn)室一個(gè)微小的失誤就可能產(chǎn)生新的瘟疫,奪去數(shù)百萬人的生命。
還一些人稱,人造細(xì)胞的潛能當(dāng)然是非常巨大的,但也異常危險(xiǎn)。在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造的人造物種,由于沒有經(jīng)過億萬年來的演化過程,故可能不遵守自然世界的規(guī)則。(地球上的現(xiàn)有的生物,都是經(jīng)過30億年逐漸演化而成的。)不難想象,人造微生物或人造怪物可能會(huì)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(shí)驗(yàn)室里創(chuàng)造“人造生命”,是科學(xué)小說常見的題材?,F(xiàn)在,“人造生命”已變成事實(shí)。合成細(xì)胞的誕生,立即引起很多問題,包括普通的實(shí)際問題(它到底有什么用?)和深刻的哲學(xué)問題(我們是否應(yīng)重新定義生命?)“人造生命”是人類創(chuàng)意和智能的證據(jù),也是人類自負(fù)傲慢的可怕例子。“人造生命”可能令人類踏上大災(zāi)難的第一步。
學(xué)界:擔(dān)憂該成果是雙刃劍
對于這項(xiàng)成果,科學(xué)界的反應(yīng)也不一,有些科學(xué)家評價(jià)頗高,但也有相當(dāng)一部分科學(xué)家心情復(fù)雜,態(tài)度審慎,并稱其雙刃劍效應(yīng)絕不可忽視。
給出高評價(jià)的,有美國拉特格斯大學(xué)分子生物學(xué)家理乍得·埃布賴特。他說:“這是人與自然關(guān)系的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),歷史上第一次有人創(chuàng)造了一個(gè)完整的帶有預(yù)定特性的細(xì)胞。”斯坦福大學(xué)生物醫(yī)學(xué)倫理中心主任戴維·馬格努斯甚至認(rèn)為,這項(xiàng)研究可能開啟基因工程新紀(jì)元。
日前出版的新一期《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志封面文章預(yù)測,將來有一天,新的細(xì)菌、動(dòng)物或者植物等生命體將被計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì),最后被人類制造出來。在某種程度上,這種創(chuàng)造生命的舉動(dòng)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(shí),也有相當(dāng)一部分科學(xué)家的評價(jià)比較謹(jǐn)慎,認(rèn)為文特爾研究所只是部分合成了現(xiàn)有細(xì)胞,并未跨越“無中生有、創(chuàng)造生命”的界限。波士頓大學(xué)生物醫(yī)學(xué)專家詹姆斯·柯林斯表示,他不認(rèn)為上述合成的單細(xì)胞生物體意味著一種人造生命形式的誕生,它只是一個(gè)帶有人造基因組的生物體,而非“人造生物體”。
《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志還認(rèn)為,人造生命看起來是一件令人驚奇的事,這種技術(shù)具有眾多優(yōu)勢。就短期而言,可以應(yīng)用于制造更好的藥物、農(nóng)產(chǎn)品、綠色燃料以及促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展;但從長期來看,誰也不知道它可能帶來什么樣的后果,這種技術(shù)與生俱來地存在著危險(xiǎn),如果濫用可能導(dǎo)致恐怖的災(zāi)難。
此外,很多科學(xué)家也擔(dān)心其潛在的生物恐怖和環(huán)境問題。有科學(xué)家憂心忡忡地提出,因?yàn)槟壳皼]有生物合成的相關(guān)監(jiān)管規(guī)定,將來生物恐怖主義分子很可能利用這一技術(shù)制造致病毒或生化武器,而實(shí)驗(yàn)室中的“人造細(xì)菌”是否會(huì)給環(huán)境和人類帶來更大的風(fēng)險(xiǎn),甚至?xí)?#8220;顛覆人類生命的本質(zhì)”。
美國總統(tǒng)奧巴馬也注意到了這項(xiàng)成果。他致信負(fù)責(zé)生物倫理問題研究的一個(gè)總統(tǒng)委員會(huì)的主席、賓夕法尼亞大學(xué)校長埃米·古特曼,要求委員會(huì)評估這類研究在醫(yī)學(xué)、環(huán)境、安全等領(lǐng)域的影響。
奧巴馬在致信古特曼時(shí)也表示,需要確定這類技術(shù)的合適倫理界限,將其危害控制到最小程度。環(huán)保組織“地球之友”也認(rèn)為,必須確保相關(guān)法規(guī)到位,以保護(hù)環(huán)境和人類健康免受這項(xiàng)有潛在危險(xiǎn)的新技術(shù)傷害。
事實(shí)上,近年來,克隆技術(shù)、干細(xì)胞技術(shù)和基因工程等飛速發(fā)展,但它們引發(fā)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(yīng)用前景時(shí),人們也時(shí)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(zhàn)人類最珍貴的生命觀??茖W(xué)家以外的人士也許不知道,其實(shí)人們迄今仍無法恰當(dāng)?shù)囟x“生命”。
例如,鉆石不是生命,而狒狒則肯定是生命。但病毒呢?病毒甚至比細(xì)菌還簡單,但病毒也有基因密碼。構(gòu)成病毒的材料,也是構(gòu)成生命的材料(蛋白衣等),然而病毒不能獨(dú)立地繁殖。病毒像鉆石一樣,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(shù)生物學(xué)家來說,病毒并非生命,真正的生命是從細(xì)菌開始。
那么,文特爾的“人造細(xì)胞”是不是生命?“人造細(xì)胞”比很多病毒更有“生命力”,但它卻是人類創(chuàng)造出來的。它的基因密碼簡單得可以儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)里(我們的基因密碼也同樣可以)。
文特爾的“人造細(xì)菌”目前仍然很脆弱,距我們所擔(dān)心的超級(jí)人造瘟疫或生化危機(jī)仍遠(yuǎn),距離產(chǎn)生“人造動(dòng)物”或“人造植物”就更遠(yuǎn)。但是,人類已經(jīng)踏出制造“人造生命”的第一步,人們不知道接下去會(huì)發(fā)生什么事。
(編輯 溫秀云)
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