名为“人造儿”的人造细菌内核

2010年5月20日，美国科学家宣布世界首例人造生命———完全由人造基因控制的单细胞细菌诞生，并将它命名为“人造儿”。这项具有里程碑意义的实验表明，新的生命体可以在实验室里“被创造”，而不是一定要通过“进化”来完成。

“一个新时代到来”

这项研究由美国基因遗传学顶尖科学家克莱格·凡特主持，历时10多年，耗资超过4000万美元。研究团队共有20多位科学家。

名为“人造儿”的人造细菌内核是移植于实验室、完全人工合成的基因组。凡特博士表示这意味着“一个新时代的到来”。

科学家们首先选取一种名为丝状支原体的细菌，对其基因组进行解码并复制，产生人造的合成基因组。然后，将人造基因组移植入另一种称为山羊支原体的细菌，通过分裂和增生，细菌内部的细胞逐渐为人造基因所控制，最终成为一种全新的生命。在培养皿中，合成细菌的分裂等行为就像天然细菌一样。

科学家们在“人造儿”DNA上写入4个“水印序列”，使其有别于同类的天然细菌，以及在这种生物的后代中识别它的“祖先”。

“当带着水印的细胞活了过来，我们欣喜若狂，它是一个活生生的生物了，成为了我们地球上各种生命的一部分。”凡特博士说。

应用前景广阔

尽管这种技术目前仍处于实验阶段，但研究人员相信其运用前景广阔。

研究小组计划，先合成出可供生命存在的最小数量的基因，然后通过向其中弥补其他基因，制造一系列新的微生物，比如可生产生物燃料的细菌、有用的药品、可以从空气中吸收二氧化碳和其他污染物的细菌或是制造合成疫苗所需的蛋白质。

人造生命原理图示

1. 科学家选取一种名为丝状支原体的细菌，将它的染色体解码。然后利用化学方法一点一点地重新排列DNA。

2. 将重组的DNA碎片放入酵母液中，令其慢慢地重新聚合。

3. 将人造DNA放入另外一个受体细菌中。通过生长和分离，受体细菌产生两个细胞，一个带有人造DNA，另外一个带有天然DNA。

4. 培养皿中的抗生素将带有天然DNA的细胞杀死，只留下人造细胞不断增生。

5. 几个小时之内，受体细菌内原有DNA的所有痕迹全部消失，人造细胞不断繁殖。新的生命诞生了。

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反对者称“打开潘多拉魔盒”

“创造生命”再次激起了古老的争论：人类是否可以扮演上帝的角色？

英国牛津大学的伦理学教授朱利安·萨乌莱斯库认为：“凡特推开了人类历史上最重要、最基础的那扇大门———窥视生命的本质。他直接扮演了上帝的角色———创造出自然界原本不存在的新生命。”

一个名为“人类基因学警告”的团体负责人戴维·金说：“凡特的研究无异于打开了潘多拉的魔盒。”反对者认为，人造的有机体如果扩散到自然界，引发生物基因变化，有可能造成环境灾难，它们还有可能被用来制造生物武器。

科学家首次制造出能自我复制的人造生命

示意图：酵母中人造丝状山羊支原体的组成

合成的JCVI-syn1.0型丝状山羊支原体和野生丝状山羊支原体的表型图片

　　据美国《连线》杂志网站报道，美国克莱格-凡特研究所科学家们经过两年半时间的研究和实验，近日终于首次成功实施了人造DNA激活细胞的实验。据了解，在实验中研究人员首先将人造的基因物质注入细胞之中，接下来细胞就能够自然生长。

克莱格-凡特研究所生物学家丹尼尔-吉博森是该项研究的联合作者之一，他们的研究成果发表于5月20日的《科学》杂志上。吉博森介绍说，“实验之前，我们所有人感觉都很好，都认为这次实验会很顺利。但是，我们仍然保持谨慎的乐观，因为在此前的一系列实验中，我们经历了很多次失败。”

在三月份的一个星期五，科学家们在离开实验室之前将一百多万对人造DNA碱基对注入到山羊支原体细胞中。当星期一回到实验室时，他们发现这些细胞正生长成一个个细胞群。克莱格-凡特研究所主席克莱格-凡特近日表示，“当我们仔细观察这些生命形式时，我们看到了稳定的实体。但是，这事实上也表明它们的动态变化，它们每秒钟都在变化。这些生命基本上是一种信息处理过程的结果。我们的基因代码就是我们的软件。”实验证明，如何使得这些软件来为细胞提供动力，这个难题要比预期的难度还要大。

2008年初，克莱格-凡特研究所宣布，他们合成了一个人造的生殖支原体基因组。当时，许多人猜测，这种基因组或许能够马上用来激活细胞。但是，这种特定的细胞类型，并不是理想的研究对象，其中一个问题就是速度问题。吉博森介绍说，“我们不得不面对这样一个事实，那就是生殖支原体的生长速率极端的慢。对于每一项实验，我们往往需要一个多月才能得到结果。”此外，关于将基因代码移植到受体细胞的实验也以失败而收场。因此，研究人员总结了失败的教训，重新寻找替代实验对象。他们最终选取了体积更大、生长速度更快的丝状山羊支原体，这一次选择被证明是正确的。

美国斯坦福大学合成生物学家德鲁-恩迪表示，“在过去五年中，人工利用原始化学材料合成的完整基因物质的长度增加了100倍，而已合成的基因组的最大长度也翻了6番。”合成技术的飞跃促成了实验的顺利进行。加州大学旧金山分校合成生物学家克里斯-沃格特认为，“他们重造了一个自然序列。”

尽管这是一项重大成果，但是利用少许的合成物质复制一个自然的基因组，这项任务对于目前的技术来说仍然是一个极限。比如，研究人员目前能够完成两百万碱基对的合成，但是如果碱基对更多的话，研究人员也没有任何信心。

世界首个人造生命在美诞生 能自己生长繁殖

美国生物学家克雷格·文特尔制造生命的过程

人造生命“人造儿”菌落图
　　

据《每日邮报》报道，美国生物学家克雷格·文特尔(Craig Venter)在实验室中制造出世界首个人造生命细胞。

克雷格·文特尔将一种称为丝状支原体丝状亚种的微生物的DNA进行重塑，并将新的DNA片段“粘”在一起，植入另一种细菌中。新的生命由此诞生，这种新生的微生物能够生长、繁殖，并产生一代又一代的人造生命。植入的DNA片段包含约850个基因，而人类的DNA图谱上共有约20000个基因。

这个人造生命被戏称为“人造儿”(synthia)，它是人类科学史上一个革命性的成果，为今后人造微生物的应用研究铺平了道路。在未来，人类也许能够建立微生物“制造厂”，制造出微生物药剂、微生物燃料，以及能够分解污染物的微生物“清洁工”。

然而，科学的发展总是一把双刃剑。道德主义者指责制造人工生命是“渎神”，是“藐视生命”。有人担心“人造儿”开启了“潘多拉的魔盒”，为未来制造生化武器奠定了基础，而实验室一个微小的失误就可能产生新的瘟疫，夺去数百万人的生命。