生物谷援引美国《科学》杂志25日报道，美国科学家克雷格.温特尔和他的研究团队引爆了一颗科研“原子弹”：完全利用实验室化学物质合成出了一种细菌的基因组，向创造首个人造生命又迈进了一步。
人造生命
据克雷格.温特尔研究所在《科学》杂志上刊出的论文宣称，经过五年的奋斗，以克雷格.温特尔为首的研究团队在完全是人造的基因组基础上即将创造出人造生命---一种完全依据生殖支原体合成基因组序列的细菌将横空出世。论文的第一作者吉布森透露说，这种细菌只有580个基因，与人类基因组3万个相去甚远，但它却有任何生命的完整基因组结构。
吉布森说，科研团队分三个阶段进行人造生命的研究，现已完成第二阶段，第三阶段现已全面展开。
有助解决生命起源
克雷格.温特尔一直宣称，新的人造生命的形式，比如说新的细菌种类可以充当绿色能源以替代石油和煤，分解有毒废物，吸收二氧化碳气体和大气中其他温室气体。人造生命一旦成功，它还有一个很大的意义，那就是它可能将帮我们解决生命的起源问题。温特尔说：“如果人造生命成为可能，我们就该重新思考一下生命究竟是什么……在我看来，生命就像一个机器，一个由电脑程序控制的机器，仅此而已。
自然生命“灭顶之灾”？
当美国主流媒体在重要位置刊出这一消息后，科学界和伦理学界反响强烈。
纽约大学的分子生物学教授埃克哈德.温默尔表示，从《科学》杂志刊出的论文来看，温特尔和他的手下显然还没有创造出人造生命。不过他对温特尔的科研方向“感到不快，因为不可预知性太大”。英国“基因观察”组织发言人海登?瓦利斯表示：“温特尔和他手下离创造出真正的人造生命应该还有段路要走。温特尔不是上帝……他要创造生命可能不像说的那么简单吧。”
潜在威胁
此外，很多科学家还担心潜在的生物恐怖和环境问题。有科学家提出，因为目前没有生物合成的相关监管规定，将来恐怖主义分子很可能利用这一技术制造致病毒或生化武器，而实验室中的人造细菌是否会给环境和人类带来更大的风险也让人忧心忡忡。这种人造生命一旦失控，那么必然会产生现在自然界生命所不具备的各种新的疾病或者其他伤害，而一旦它们对自然界的生命形成威胁，那么可能找不到“解决问题的密码”，那么其结果将如同科幻电影或者小说中描述的那样，地球上的自然生命将面临着“灭顶之灾”。
人造生命“三步走”
“整个过程是从四瓶化学物质开始的”
第一步，科学家首先制造了4个DNA---碱基A,G,C和T，这4个碱基可重复配对58万次，合成数百万DNA片断。
第二步，将这些片断“组装”成DNA链，并形成完整基因图谱。目前科学家已完成这一步。
第三步，科学家将尝试将合成的基因组注入剔除了遗传物质的细胞中，如果能够激活细胞，就可以宣告全球第一个“人造生命”诞生了。
美国生物学家克雷格•文特(Craig Venter)以及他带领的研究小组日前完全利用实验室化学物质复制出了一种细菌的基因组，向创造首个人造生命又迈进了一步。
科学家们将实验室化学物质作为脱氧核糖核酸(DNA)的基因块串列在一起，从而合成出了基因组。而人造基因组的基因都可以在天然细菌体内找到与其对应的部分。
这项研究成果由马里兰州克雷格.文特研究院(J. Craig Venter Institute)的一组科学家刊登在《科学》(Science)杂志网络版上。署名作者包括1978年诺贝尔医学奖获得者汉密尔顿.史密斯(Hamilton Smith).
文特在与记者举行的电话会议上表示，创造人造生命的实验分三个阶段，而此次成功标志着第二阶段的完成，但最后这一步的难度会大得多。不过他在大约八年前曾顶住外界异议，以惊人的速度破译了人类基因组。
一个更大的问题在于要让人造生命携带有使其存活下来最起码的基因组。预计此类生物有朝一日能应用在商业领域上，例如吸收空气中的二氧化碳或提炼生物燃料。
广告向人造生命领域发起挑战在科学上面临着不小的难度，而且在伦理和法律方面也有很多问题。目前几乎没有政府对此类研究进行管理，参与实验的研究人员都是依靠自律。而中伤这项研究的人声称，安全保障的缺失将增加人造生命酿成大祸的风险（文特率领的研究小组在合成支原菌基因组时，有意破坏了赋予染色体感染其他生物的能力的基因）。
尽管如此，研究正在迅速向前推进。去年6月，由文特率领的一个研究小组公开了一项实验的详细情况。在这项实验中，他们将一种细菌的DNA移植到另一种细菌的细胞中，并近乎奇迹般的“激活”了被植入的基因组。
研究小组希望采用类似的方法能激活人造的基因组，从而创造出一种人造生命。不过文特表示，在成功的道路上还存在许多障碍。
但文特相信，现在距离大功告成只有一步之遥。他对此表示，如果无法在2008年取得成功……将是一件令人失望的事情。
美国科学家宣称，他们已经成功完成了世界上首个纯粹“合成生物”的基因图谱组合工作。据悉，这个即将面世的“人造生命”是一种拥有485条基因的细菌，是人类现在已知的“最小活物”之一。上述研究成果刊登在最新出版的美国《科学》杂志上。
美国马里兰州的研究人员表示，将“分三步走”来合成世界上首个真正意义上的人造生命。目前完成的基因图谱工作是“第二步”。据介绍，整个合成工作是从“四瓶化学物质开始的”。他们的目标是，首先培育出结构相对简单的细菌基因，然后再逐步将其合到一起继续培养。
报道说，这种完成基因图谱绘制给的细菌全部DNA都可由一条染色体所携带，因而培养起来容易些。研究人员利用大肠杆菌作为“孵化器”培养需要的DNA，并且将其逐渐“组装”成染色体。下一步目标是将这些染色体重新植入细胞体内，看其能否成功“复制”出后代。
科学家通过化学方法在实验室里制造DNA片段。其第一步是制造4个DNA碱基A, G, C和T，以组成DNA片段。为了培育这种能传染性病的细菌，这4个碱基重复配对了58万次。由于DNA链条的结构过于脆弱，无法现阶段人们无法合成更长的DNA链。
截至目前，研究人员还不能确定到底那些基因是维持生命体正常运转的必需品，因此短期内根本无法“整”出结构更为复杂的人造生命来。此外，尽管病毒比细菌还小，但科学界一般认为，因病毒自身无法复制，因此不是一种完全的“生物体”。
由于人造生命涉及伦理道德，所以深入开展上述研究工作需得到有关机构批准。科学家希望，能在实验室内培养出有益于世界的人造生命，以便完成诸如制造生物燃料、消除地球上的有毒物质，同时减少二氧化碳等温室气体排放量等艰巨任务。
生物谷推荐原始出处：
Published Online January 24, 2008
Science DOI: 10.1126/science.1151721
Submitted on October 15, 2007
Accepted on January 11, 2008
Complete Chemical Synthesis, Assembly, and Cloning of a Mycoplasma genitalium Genome
Daniel G. Gibson 1, Gwynedd A. Benders 1, Cynthia Andrews-Pfannkoch 1, Evgeniya A. Denisova 1, Holly Baden-Tillson 1, Jayshree Zaveri 1, Timothy B. Stockwell 1, Anushka Brownley 1, David W. Thomas 1, Mikkel A. Algire 1, Chuck Merryman 1, Lei Young 1, Vladimir N. Noskov 1, John I. Glass 1, J. Craig Venter 1, Clyde A. Hutchison III1, Hamilton O. Smith 1*
1 The J. Craig Venter Institute, Rockville, MD 20850, USA.
* To whom correspondence should be addressed.
Hamilton O. Smith , E-mail: hsmith@jcvi.org
We have synthesized a 582,970 bp Mycoplasma genitalium genome. This synthetic genome, named M. genitalium JCVI-1.0, contains all the genes of wild-type M. genitalium G37 except MG408, which was disrupted by an antibiotic marker to block pathogenicity and to allow for selection. To identify the genome as synthetic, we inserted "watermarks" at intergenic sites known to tolerate transposon insertions. Overlapping "cassettes" of 5 to 7 kb, assembled from chemically synthesized oligonucleotides, were joined by in vitro recombination to produce intermediate assemblies of approximately 24 kb, 72 kb ("1/8 genome"), and 144 kb ("1/4 genome"), which were all cloned as bacterial artificial chromosomes (BACs) in Escherichia coli. Most of these intermediate clones were sequenced, and clones of all four 1/4 genomes with the correct sequence were identified. The complete synthetic genome was assembled by transformation-associated recombination (TAR) cloning in the yeast Saccharomyces cerevisiae, then isolated and sequenced. A clone with the correct sequence was identified. The methods described here will be generally useful for constructing large DNA molecules from chemically synthesized pieces and also from combinations of natural and synthetic DNA segments.
