人工生命

地球的生命形式豐富多彩，但所有的生物，不論是動(dòng)物、植物、細(xì)菌，它們都是由同樣的分子構(gòu)成的，即5種堿基組成DNA和RNA，再由20種氨基酸，合成許多種蛋白質(zhì)。這些生化成分限定了它們在細(xì)胞內(nèi)的反應(yīng)，從而也限定了生物的功能。地球生命一直處于這種狀態(tài)，已存在了近40億年的歷史。美國大企業(yè)家派得似乎要改變這一狀況，他開了一家生命公司，企圖把無生命的化學(xué)物質(zhì)變成生命，創(chuàng)造一種新的生命形式。

創(chuàng)造生命一直被看作是上帝的特權(quán)，而今一批研究者正在認(rèn)真地進(jìn)行工作，若他們成功，全世界將面對一種陌生的生命。派氏的助手——洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家策斯麥說，這也有助于“生命是什么”、“它是如何開始的”等這一類問題的解開。雖然他們的實(shí)驗(yàn)還處于早期階段，但已有一些人擔(dān)心，若人工合成生命從實(shí)驗(yàn)室逃出來，又將會發(fā)生什么?如何控制人們對這一技術(shù)的應(yīng)用？

策氏說，像任何事物一樣，科學(xué)的應(yīng)用也具有利與弊的兩重性，但總的來說，科學(xué)是造福人類的。合成生命可用于存活技術(shù)，定做生物使之清潔燃料，幫助恢復(fù)受傷的身體等等。合成生命的前景遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過今日之基因工程。

派氏公司的雄心很大，他們的焦點(diǎn)是策氏設(shè)計(jì)出的“小蟲”，它與眾不同的地方，是其組成的生化物質(zhì)，不同于現(xiàn)存的生命，它是最簡單的生命。這“簡單”二字，有助于科學(xué)家了解生命的本質(zhì)。為此，策氏等人首先著手于一些最基本的問題，諸如最起碼要具備哪些條件，才稱得上是“活”的，對此，生物學(xué)家和哲學(xué)家已思考了幾十年。直到最近，研究者提出，這也許是生命與非生命之間唯一的差別，即前者具有達(dá)爾文式的進(jìn)化功能，后者則無。所謂生物，它有產(chǎn)生后代的功能，其后代的特性通過自然選擇而不斷完善，這就要求它的某些分子攜帶遺傳信息并具有某種過程(新陳代謝)。要使自然選擇產(chǎn)生效應(yīng)，還需要某種包體，籠統(tǒng)地說就是“身體”。包體、遺傳性、新陳代謝，以最簡單的方法組合在一起，就是策氏的小蟲。

拿包體來說，地球生命皆是含水的，實(shí)質(zhì)上是一種分子的水性膠滯體，它的外面是一層油質(zhì)的薄膜。細(xì)胞就是這樣，它通過鑲嵌在膜上的不同蛋白質(zhì)而吸收營養(yǎng)。但策氏小蟲與此完全不同，首先，它是油基的，非地球傳統(tǒng)生命的水基，它是一滴脂肪酸，內(nèi)藏類似橡膠糖那樣的東西，將把遺傳分子和新陳代謝分子注入其中。

包體是容易做成的，下一步(遺傳)是創(chuàng)造合成生命最易陷入困境的地方，其難點(diǎn)是取得一種能攜帶遺傳信息的，很復(fù)雜的分子，它也同樣能復(fù)制。在自然生物中，DNA具有整套的酶幫助它復(fù)制遺傳信息。在策氏小蟲中，DNA由酞核酸分子或稱PNA取代之，也使用同樣的遺傳密碼。但PNA具有雙重特性，它的一側(cè)能溶于脂肪，另一側(cè)吸引水，利用這一兩重性，策氏希望以此作為PNA復(fù)制的基本形式。

小蟲的新陳代謝將降低到最小限度，它們鎖住能轉(zhuǎn)換成脂肪酸的化學(xué)品，使其成長和一分為二。

小蟲的大部分設(shè)計(jì)還處在計(jì)劃中，有一些則進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)的初級階段。他們在小蟲新陳代謝功能上，已取得不小進(jìn)展。若一切按計(jì)劃進(jìn)行，三個(gè)組成(包體、遺傳、新陳代謝)應(yīng)能結(jié)合起來，并為達(dá)爾文進(jìn)化提供必需的要素。

策氏在小蟲上投入了很大努力，他說：“我不能講三年內(nèi)小蟲能面世，但我保證，一定有很大的進(jìn)展?！逼渲凶畲蟮碾y點(diǎn)是PNA的復(fù)制和脂肪酸新陳代謝的相互配合，也就是基因的復(fù)制跟脂肪酸滴的成長同步。

與此同時(shí)，另一些科學(xué)家在搞編程人工細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，或稱PACE，可能對派氏的小蟲項(xiàng)目有所幫助。眼下派氏等已跟PACE合作。

PACE的關(guān)鍵思想是，在一個(gè)特定的時(shí)間空間里，使用電腦精確地控制化學(xué)物微量流，以投遞精確的化學(xué)物的數(shù)量，來合成細(xì)胞?，F(xiàn)在，他們用電腦結(jié)合傳感器，去監(jiān)視實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的PNA的復(fù)制率和脂肪酸的產(chǎn)生。這就使得研究者能一個(gè)一個(gè)地控制住合成過程，通過這些步驟，使得人工細(xì)胞或小蟲變成活的。

PACE小組打算最終能進(jìn)化出具有自給能力的人工細(xì)胞。因此，小組必須要用一種方法，來認(rèn)識走向生命的第一步。但你如何來識別那些模糊不清的似生命，因?yàn)榭瓷先ゲ幌裎覀兯赖牡厍蛏?/p>

那么究竟應(yīng)在哪一點(diǎn)上，人工細(xì)胞算是真正變成了生命呢?一位專門研究生命與非生命界限的科學(xué)家皮杜說，也許它們之間的分水嶺不是在某個(gè)點(diǎn)上，它們之間沒有明確的分界線，而是一個(gè)寬闊的灰色區(qū)域，在那里，小蟲部分是活的，而非全部是活的。我們關(guān)于生命進(jìn)化的概念，隨著我們不斷學(xué)習(xí)，知悉的更多，我們就能制造出越來越活的東西。

現(xiàn)在，當(dāng)一滴分子已存活，那么它的進(jìn)化至少得花上幾年。派氏說：“即便是我們中最樂觀的人，沒有10年工夫，別想看到這樣的成就?！币晃粚＜覍Σ呤系男∠x評價(jià)說，大自然用核酸和酶，把事情做到如此完美，因?yàn)檫@是用了近40億年進(jìn)化的成果。用最簡單的化學(xué)來制造生命，這確是一個(gè)好主意，但也許不會那么有效。

只要派氏等人在做合成生命，他們就將為世界打開一個(gè)新的機(jī)會。策氏說：“我們正在打破我們與生命技術(shù)之間的最后一個(gè)障礙，這是一個(gè)大事業(yè)，它一定會成功的。”一旦活的小蟲出來了，它將引起人們自然觀的很大變化?？寺∪说膯栴}引起了倫理學(xué)、法學(xué)的極大關(guān)注，最后政府部門不得不介入此事。

合成生命提出了更為深刻的倫理和宗教問題，皮杜說：“你在制造生命的這一事實(shí)，將給一些人帶來憂慮，他們認(rèn)為，這是人類不應(yīng)有的特權(quán)?！比羧祟惪孔约旱闹腔勰苤圃焐?，這不是把大自然最后一個(gè)深刻的奧秘解開了嗎?把上帝的手指，從其影響世界的最后一個(gè)杠桿上撥開了嗎?

一些人說，不必為此擔(dān)心，我們是大自然的一部分，作為大自然的存在物，現(xiàn)在創(chuàng)造合成生命。在這個(gè)意義上，是生命創(chuàng)造更多的生命，也應(yīng)看作是近40億年進(jìn)化的果實(shí)。

合成生命確為科學(xué)界甚至哲學(xué)界做了一件大事，它將為學(xué)者們深思的“生命的開端”提供大量資料。直到今天，對生命做出正確定義的努力，受挫于這樣一個(gè)事實(shí)，即我們企圖從僅有的一個(gè)案例(地球生命)，而想做出一個(gè)概括性的結(jié)論。若有第二種生命形式，完全獨(dú)立且基于不變化學(xué)組成。那么，對這個(gè)老問題的解決，可能會出現(xiàn)一個(gè)新的前景。在實(shí)驗(yàn)室里，使我們知道，什么該做，什么不該做，這就有助于我們了解“生命的起源”、“什么是生命”等問題。