生命版本２．０

前不久， 美國《時代》周刊公布了2008年度十大科學發(fā)現(xiàn)，其中“科學家創(chuàng)造生命”位列第三。前溯到2007年，美國《探索》雜志就已經(jīng)將“人造生命計劃”評為“引領當今科學發(fā)展的最重要的六大實驗之一”。

生命能被制造？沒錯，這一21世紀最大膽、最富爭議、最具科學性設想的研究已然啟程?？茖W家克雷格·文特爾（CraigVenter）也早已上路，這位集遺傳學者、帆船運動員和越戰(zhàn)退休老兵等多重身份于一身的科學怪人，隨時都有可能宣布：他已經(jīng)掌握了自然科學領域最偉大的記憶，用以培育人造生命。

打印新生命

在2008年十大科學發(fā)現(xiàn)中，歐洲大型強子對撞機位居榜首，隨后是鳳凰號在火星著陸。不過，冷冰的對撞機與千萬里外的鳳凰號都是沒有生命的機器。位列第三的人造生命無疑為冷冰冰的排行榜增添了一絲暖色，至少這將是一種擁有生命的小東西。

揭示生命的奧秘，乃至改造或創(chuàng)造生命，一直是人類孜孜以求的理想。人造生命的設想一旦成真，意味著人類可以像上帝一般，成為萬物的造物主。揭秘的速度似乎太快，人們都有些迫不及待了。自從上世界50年代發(fā)現(xiàn)DNA是遺傳物質(zhì)，到21世紀初解開人類全部遺傳密碼，僅用了半個世紀。人類等不及上億年的慢慢進化路，若生命從頭合成——從無機物質(zhì)到有機物質(zhì)再到簡單的生命，難以在實驗室里實現(xiàn)。充滿未知與偶然的進化路，至少需要10億年。

現(xiàn)在，當基因組大門已經(jīng)開啟，人類躍升至后基因組時代，對生命本質(zhì)的探尋也在悄然加速。人們大膽地通過遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移改造生命過程或形式，比如前些年火熱的克隆動物和轉(zhuǎn)基因技術，我們早已不陌生的克隆羊多莉與轉(zhuǎn)基因作物就是好例子。但這并非全部，也有人試圖創(chuàng)造更為簡單的生命形式，如病毒和細菌，文特爾團隊正在走的就是這條路。

我們期待這樣的場景： 在不遠的將來，可能會有一種科研專用電腦正繁忙地計算、編程、甚至設計某種生物，人們隨后按下“打印”鍵——DNA按照程序生產(chǎn)出來，最后它被植入某個細胞，一個全新的生命便制造出來了。

有人曾戲言，一旦文特爾實驗成功，他的研究小組將創(chuàng)造出能夠顯示所有生命特征的染色體，并能掌控將染色體植入細菌的能力。前行的道路上，褒獎與批評同行，有人高呼他是狂妄之徒，有人驚嘆他為天才。然而，有一點是一致的：文特爾具有矢志不渝的雄心壯志。

人造生命夢

早在1828年德國化學家維勒已首先人工合成了生物體內(nèi)的一種有機物——尿素，開啟了合成生物學的序幕，人造生物也成為生命科學工作者的一大夢想。自從1953年詹姆斯·沃森與弗朗西斯·克里克發(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋結構開始，合成生物學飛速前進。而人類基因組草圖的完成，又為人類認識基因組結構和功能提供了至關重要的信息。隨著后基因組時代的到來，科學家們奏響了合成生命的新樂章。麻省理工學院人工智能實驗室湯姆·奈特教授說：“合成生物學現(xiàn)在的目標是有意識地設計、模仿、建造、調(diào)試和測試人造有機體?；蛎艽a已有36億年的歷史，現(xiàn)在到了重寫之時?！?/p>

人造生物作為合成生物學中最具野心的分支，是由人類基因組研究先鋒、塞萊拉公司前總裁文特爾創(chuàng)立的。其基本設想便是：通過剝離生物體細胞的各個部分，使其只剩下基本的遺傳構成，隨后把他們重新組合，進而創(chuàng)造出新的生命體。其最終目標是利用人工合成的遺傳物質(zhì)，在實驗室里制造一種在自然界中并不存在的新物種。

人造生命是后基因組時代研究的2.0版本，這意味著人類終于有可能做一次上帝，對生命指手畫腳一番了。迥異于克隆技術的“復制”策略，人造生命是利用DNA這一基本要素創(chuàng)造新生命。通過人工合成細胞，科學家在實驗室里就能創(chuàng)造出新的物種，其結構將同世界上任何現(xiàn)有細胞都不一樣。

2007年6月，文特爾的研究小組便首次實現(xiàn)了完整基因組在物種間的移植和激活。他們先利用特殊生物酶，將一種名為支原體mycoides的蛋白質(zhì)破壞，得到其完整的“裸DNA”。然后，將這個基因組注入另一種剔出了遺傳物質(zhì)的近親細胞山羊支原體中，并加入一種化學物質(zhì)幫助“裸DNA”與它的“寄主”更好地融合。最后，經(jīng)過改造的細胞開始在植入基因組的控制下，產(chǎn)出其特定的蛋白質(zhì)，奇跡般具有了與mycoides完全相同的生物特性。2008年年初，文特爾將研究結果發(fā)表在《科學》，并宣稱他們已人工成功制造了一種支原體的基因組，完成人造生物的最關鍵一步，人造生命形態(tài)很快就要誕生。他們研究的這種支原體是一種能導致性病傳播的細菌，它擁有485個基因、58萬對堿基，是已知的基因組最小、最簡單的生命形態(tài)。

在文特爾人造生物的研究分的“三步走”計劃中，他們已完成了基礎性的前兩步。第一步，他們首先合成DNA 4個堿基A、G、C和T，并讓這些堿基重復配對58萬次，以合成數(shù)百萬的DNA片段；第二步，將這些DNA片段組裝成DNA鏈，按照科學設想合成完整的基因圖譜；第三步，將合成基因組注入剔除了遺傳物質(zhì)的細胞中，如果能激活細胞，便可以宣告全球第一個“人造生物”誕生了。

壞小子文特爾

文特爾曾在其著作《解碼的生命》中描寫到，他的遺傳學作品，即破解人類基因組密碼，預示著他的未來。只有像他一樣勇氣十足、無所畏懼的人，才敢于正視自己的未來。

敢放言這樣的話，并非偶然。文特爾曾是個冒險鬼，作為航海愛好者，他曾在百慕大魔鬼三角的狂風巨浪中揚帆，卻毫發(fā)無損。他無疑是幸運的，自己也曾說過：“我有可能已遭受不少于一百次死亡。在這份接近死亡的清單里，有幼年時的肺炎，也有橫遭車禍?！碑斎唬€有他在越南槍林彈雨中擔任海軍醫(yī)護兵的經(jīng)歷，也曾遭遇過劇毒海蛇的襲擊，可他卻每次都能幸運地擺脫厄運?，F(xiàn)今，那條海蛇被他制成標本、掛在辦公室里。

從醫(yī)護兵到科學家的轉(zhuǎn)變，也與越戰(zhàn)有關。一名士兵因頭部中彈被送來搶救，已不省人事，文特爾搶救了近一小時，卻依然沒能救活他。頭部僅是細小的子彈口，卻讓一條年輕的生命頓時消逝。這件事促使文特爾思考人類生存的本質(zhì)問題?！拔覀冞@代人都是看迪克·特蕾西的動畫片長大的。其中的人物被打過無數(shù)彈孔，照樣能活。而我們?nèi)擞?00萬億細胞，只要破壞一小部分細胞，其余的大多數(shù)便悉數(shù)報銷?！?/p>

戰(zhàn)后，文特爾專攻醫(yī)學與生物化學，潛心研究生命科學，最終深入到了生命最基本零部件——DNA。他與DNA的難分難解，也最終讓他背負了“生物學壞小子”的名號。原來，在人類基因組計劃實施之初，全球科學家宣稱需要十五年用50億美元就可以解決。但是文特爾大唱反調(diào)，吹噓只要很小部分時間與金錢就能搞定。在旁人眼里，這簡直是蚍蜉撼大樹。

也正是目空一切與放手一搏，最終成就了這位科學怪才。他靠自己的團隊完成人類基因組草圖，工作質(zhì)量不輸給“多國部隊”的合作。甚至連DNA之父詹姆斯·沃森都翻臉，要控告文特爾“像希特勒想要獨占世界一樣”獨占人類基因組。

人類基因組競賽結束后不久，他所在的塞萊拉公司解雇了他?，F(xiàn)在，他又聚攏一批才華橫溢、具有反叛精神與進取心的研究者。在擁有五百名員工的克雷格·文特爾研究所接受采訪時，他說：“當極富有才華者組織的團隊集中心思做一件事情時，就能發(fā)揮最佳效能，就能成就非凡事情?！?/p>

毫無疑問，文特爾正如他所說的那樣“富有才華”，正跋涉在成就“非凡事情”的路途上。他的夢想很多，其中之一是計劃給一萬個人進行基因測序。一旦測序完畢，所積累的遺傳信息數(shù)據(jù)庫將足以回答幾乎所有很現(xiàn)實的生命問題；他還計劃給所有海洋生物測序，寫出遺傳密碼。這不，他已在馬尾海藻中找到能捕獲太陽能量的微生物，希望找到打開新能源大門的金鑰匙。

多國技術競賽

多年前，日本某科學小組曾嘗試人造紅細胞的研究，通過將豬、羊、牛等生物紅細胞的分離，去除蛋白質(zhì)和細胞器等物質(zhì)，再把人體血紅細胞中的物質(zhì)加入其中，希望造出一個類似人類紅細胞的東西，緩解外科輸血的緊張。人造紅細胞雖是生物體內(nèi)的活性成分，但不能自我遺傳或復制，也遠稱不上是一個個體生物。2002年，紐約州立大學研究者就已人工合成出“小兒麻痹癥病毒”，整個流程只需要兩周時間。2003年，文特爾宣稱，他們?nèi)斯ず铣沙雒麨閜hi-x的無害病毒。 但是病毒作為特殊的生命形式，并不被認為是生物體，所以還不能算作第一個人造生物體。

早在2002年，科學怪人文特爾便已開始著手人造生物的研究，并提出了一套獨特的合成理念，從復雜到簡單的方法，按照“三步走”計劃合成新生物。此后的4年多便廢寢忘食，文特爾實驗室似乎也消失在眾人的視線中，他們對其工作進展也守口如瓶，悶頭進行人造生物研究。

毫無疑問，文特爾目前已是人造生物研究的領軍人物，但他們也面臨著諸多的技術競賽。其中的重量級選手包括美國原子彈的誕生地洛斯·阿拉莫斯實驗室以及羅馬大學在內(nèi)的全球100多家實驗室，他們都野心勃勃全力主攻“人造生物”這一后基因組時代的大膽設想?；蛟S，正如洛斯·阿拉莫斯實驗室的科學家拉斯默森所言：“現(xiàn)在已不是能否實現(xiàn)人造生物的問題，而是誰會在什么時候制造出人造生物?！?/p>

為什么有人想合成新生命體？現(xiàn)有的說法聽起來有些荒謬，或許這是為了掩飾其真正目的。向文特爾團隊提供部分DNA片段的公司——DNA 2.0公司的總裁杰里米·米沙爾(Jeremy Minshull)說：“做合成生物體這種事情的直接目的是什么？我也不完全清楚。在某種程度上說，正是‘我想成為做這件事的第一人’驅(qū)動著在做這件事情?！?/p>

市場前景喜憂參半

如果人造生物初步實驗取得成功，更長遠的設想是不斷為其添加新功能，如分解火力發(fā)電廠排放的二氧化碳，或生產(chǎn)可用作燃料的氫，甚至可以從太陽中獲取能量，用來制造清潔能源，為低成本、高效率制造生物能源找到新出路，以解決日趨嚴峻的全球氣候變暖和能源危機問題。

其次，人造生物技術的成熟也將在疾病的基因診斷上貢獻良多，人類將深化對生命本質(zhì)的認識，從源頭封殺危害人類健康的多種遺傳疾病；主動定制細胞，替換出現(xiàn)受損或病變的器官，甚至制造高效精準的細胞生物機器，將藥物直接送達病灶。

我們也可運用合成生物學制成特定功能的細菌，安排他們干一些人類不想涉足的臟活、累活、險活。比如可以用人造細菌消除水污染、清除垃圾、處理核廢料等。還可以用人造生物探測化學和生物武器，發(fā)出爆炸物警告。

面對人造生物的美好前景，科學家也不無擔憂。美國里德學院哲學和人文學教授馬克·貝多說：“從無到有制造新生命形態(tài)，將對社會產(chǎn)生深刻影響。這些影響有些是正面的，但也有一些具有潛在的負面效果?！?/p>

他們謹慎認為，合成生物學存在某些潛在危險，一旦人造生物技術被濫用將出現(xiàn)無法預知的災難，生物恐怖分子完全可以通過網(wǎng)上定購人造DNA片段，制造出全新且高度危險的生物，變成恐怖威脅的利器，這無疑將置人類于危險境地。實驗室中的人造細菌，也可能成為超級無敵細菌，沒有任何抗生素能予抵抗，人類將陷于更大的生存風險之中。

也有人擔心，人造生物技術所引發(fā)的技術壟斷，背后蘊藏的巨大商業(yè)利益，是否會在生物行業(yè)產(chǎn)生另一個微軟帝國？早在2006年，文特爾就已對一套生命必備基因進行專利申請，去年5月獲得了美國專利局的認可。加拿大生物倫理學組織譴責其專利壟斷行為，擔憂文特爾將成為生物界的比爾·蓋茨，并號召多個國家抵制其專利申請。

生命倫理危機

目前，在人造生物上依然有太多技術問題亟待解決，諸如如何確保人類龐大基因組準確的人工合成，基因組向細胞內(nèi)移入的技術問題，如何確保細胞能真正的自我復制并遺傳。對自己的杰作——支原體，文特爾稱之為“自由的生命”，作為一種準生命形態(tài)，它不僅是技術上的突破，自然科學史的里程碑，更挑戰(zhàn)了人們對生命含義的理解。美國核物理學家泰勒為主張制造更大殺傷力的氫彈時，曾提出一著名論點：凡技術上能夠做的，都應該去做?！倍壳?，這種“技術至上論”在人造生物研究領域占據(jù)上風。主張人造生物的人認為，利用技術進步對生命體的超越性進化是符合事物發(fā)展規(guī)律的，人工進化也將取代自然進化。這或許可被視為后人類主義（post humanism）的典型代表，通過借助于生物技術的巨大潛能，逐步改造人類的遺傳物質(zhì)，最終把生物界的自然進化通過生物技術實現(xiàn)人工進化。如果一切變成這樣，達爾文的自然進化論或被改寫，生命倫理也將可能土崩瓦解。到那時，生命形式就像一個機器，一個由電腦程序控制的機器，而人只要負責編寫一段程序即可。

人造生物界限不明的生命倫理隱憂，將可能模糊現(xiàn)實世界人的角色定位?；蛟S某一天，人類可以通過對自身遺傳物質(zhì)進行基因修復或重新組合，以制作符合我們所需要的理想狀態(tài)的人。我們可以選擇性別、身高、體格、容貌、壽命等生理特征，甚至還可選擇職業(yè)傾向。人類的身份可能被打上這樣的烙?。鹤匀蝗恕⒖寺∪诉€是人造人。

盡管文特爾的研究小組取得了科學創(chuàng)舉，但英國基因觀察組織發(fā)言人海倫·華萊士表示，文特爾距創(chuàng)造出人造生命尚有一段距離，他在創(chuàng)造生命的道路上還有很長的路要走。1932年，赫胥黎在名為《美麗的新世界》一書中，曾描繪到科學家在實驗室以人工方式制造嬰兒，制造一些專門從事特定勞動的“人”。有朝一日，一旦人造生物橫空出世，生命形態(tài)將會升級為全新的2.0版本，達爾文的進化論觀點或被改寫，《生化危機》的電影場面將可能真切地發(fā)生在你面前。