50年前,科学家首次在试管里成功合成了DNA(脱氧核糖核酸),他们把各种普通的化学成分组合在一起,制造出了这种最独特的生命分子。美国研究人员现在准备跨越一个巨大障碍:完全用人造DNA创造生物。
据美国《华盛顿邮报》网站日前报道,美国马里兰州的科学家已经合成出世界上首个完全人造的染色体——一长串完全在实验室中合成的DNA,其中包括微生物生存和繁殖所需的所有指令。
科学家希望明年把这个染色体移植到一个细胞中,预计该染色体将在细胞里“自行启动”,这就像从网上下载的软件一样,然后“诱骗”这个等待的细胞执行命令。尽管首个人造染色体与天然染色体完全相同,但科学家正在合成一些其他的染色体,这些染色体能够创造出前所未有的生物。
科学家和哲学家均认为,用人造DNA创造生物将是一个具有分水岭意义的大事件,它模糊了天然生物和人造产品之间的区别,使人们必须重新考虑是什么使一个东西被称为生命。
然而,这种对天地万物前所未有的控制程度提出的不仅仅是哲学问题。科学家、恐怖分子和其他有创造力的人会创造出什么样的生物?如何遏制这些能够自我复制的个体?创造人造生命的基本工具的专利权最终会归谁所有?
安全担忧也日益加剧。已经有几位科学家成功地合成了人造病毒。人类即将拥有人造细菌的能力。与病毒不同,细菌可以在活体之外的环境中生存和繁殖。这引起了人们对污染、传染和潜在危害的新忧虑。
完全人造染色体首次问世:
人造生命即将横空出世
美国马里兰州科学家已创造全球第一个完全人造的染色体,此一重大突破,被视为以人造DNA创造新生命形式的大跃进。
据华盛顿邮报报道,科学家首度在试管中制造DNA已是50年前的事。当时是把寻常的化学成分连接成生命中最不寻常的分子。但直到最近,连最先进的实验室也只能制造出DNA的一小部分,例如制造一两个额外的基因,植入玉米作物,有助于玉米抵抗虫害或忍受干旱。
新技术“钱途”无量
著名的基因学家、马里兰州“人造染色体”公司执行长凡特已制造出全球第一个人造染色体,是在实验室制造的一长串DNA,比之前制造的DNA长许多倍,含有微生物维持生命和繁殖所需的所有指令。制造人造染色体的详细过程可能在明年初才会对外发表,但凡特已示范能把一个天然的染色体植入一个细胞内,让细胞产生生命。如果人造染色体也能移植到一个细胞内,并产生生命,第一批用百分百人造染色体组成的活细胞可望于2008年底之前在实验室中制造出来。
凡特将把这些活细胞用于制造替代燃料,像乙醇和氢以供应市场,估计将达一兆美元的市场需求。
虽然第一个人造染色体完全抄袭天然染色体,科学家也着手制造其它前所未有之生命形式的染色体。
担心误用惹争议
科学家和哲学家都同意,用人造DNA创造生命体将是重大分水岭,使生物和人造生物的界线变模糊,迫使人重新思考生物代表什么意义。
柏克莱加州大学人类学家拉比诺说:“这引起有关什么是天然,或天然可能变成什么的严肃问题,进化过程不再是神圣和不可违背,实验室中的人可以为了不同目的着手改进。”
科学家对造物的掌控不仅引起道德问题。科学家、恐怖分子或其他有创意的人究竟会造出什么样的有机物?如何控制这些会自己复制的有机物?谁能拥有用于人造生命的基本工具的专利权?
部分专家担心一些公司已垄断控制人造生命的核心“操作系统”,可能成为人造生物产业中的微软公司。麻省理工学院科学家安迪说:“我们正迈向写DNA程序的时代,就像计算机程序发展初期一般,但谁将拥有这些程序的版权?”
人造生物学新崛起的核心技术是高速的DNA制造机,能用基本的化学材料,像是糖、氮基化合物和磷酸盐来制造长串的基因物质。