方舟子的Blog

【方舟子按：过几天我会写篇文章较详细地评论这个事件。】

人造细胞诞生意味人类可造万物？

2010年05月25日新京报

　　文特尔的试验成果究竟能不能被称为“人造细胞”或“人造生物”？这是技术问题。

　　在方舟子看来，化学合成与现有的遗传工程相比，只是合成的方法不同。

　　而业界很多人更关注的是此类基因技术如何为人类所用，而不伤及人类自身和人世伦理。

　　美国人类学家保罗·兰波说，就目前而言，人工合成细胞技术由于太过复杂，还不太可能被恐怖分子当作生物武器。然而，这项研究必将改变有关基因技术伦理的讨论热度。

　　历经15年，耗资4000万美元，美国科学家克雷格·文特尔圆了自己的“梦”。

　　他领衔的研究所在最新一期美国《科学》杂志上发布报告称，他们人工合成了一种名为蕈状支原体的细菌的脱氧核糖核酸（DNA），并将其植入另一个内部被掏空的、名为山羊支原体的细菌体内。最终，被植入人造DNA的细菌体重新获得生命，并开始在实验室的培养皿中被繁殖。

　　文特尔宣布：

　　“这是第一个人造细胞。”

　　“这是地球上第一个父母是电脑、却可以进行自我复制的物种。”

　　中国著名学者、生物博士方舟子昨日接受本报采访时指出，文特尔的试验只是解决了一些技术难题，但用“人造生物”或“人造细胞”来定义试验的成果则未免夸大其词。

　　他强调，对生物进行改造肯定存在变数。基因技术诞生时起就存在风险，关键是如何控制。过去数十年来，遗传工程已在很多领域造福人类，如大幅度降低生产胰岛素的成本，所以，不能由于存在风险而不去开发它。

　　文特尔是何人

　　无论是被称为“小报”的英国《每日邮报》，还是堪称主流报纸的英国《卫报》，都在相关报道的人物介绍中，视文特尔为富有争议的人物。

　　作为生物学家和企业家，文特尔曾领导私人部门为人类基因组排序。

　　“由于将基因排序的项目带入竞赛的地步，文特尔于是被整个科学家所中伤。不过，他的努力意味着人类基因组排序工作的完成比料想得早。”

　　生于1946年的文特尔曾是一名普通的学者，热衷于冲浪。他曾随美军开赴越南战场，负责照料伤员。如此经历激励他要成为一名医生。

　　接受医学教育的过程中，文特尔表现出众，且很快意识到解构基因的重要性。

　　1992年，他成立了私人的基因组研究机构。3年后，他首次公布了一个自由有机体的完成基因组，而这种自由有机体会导致儿童耳朵感染和患上脑膜炎。

　　文特尔的创举让业界“瞠目结舌”。

　　2005年，文特尔成立私人公司“SG（Synthetic Genomics，意为合成基因组学）”。该公司致力于开发新的生命形式，从而批量生产可替代能源。

　　2007年和2008年，美国《时代》杂志连续将其评为当年的100位全球最有影响力的人物之一。

　　基因研究何处突破

　　文特尔的影响力来自于基因研究的破题。

　　1995年，文特尔领导的研究小组启动细菌体解码工作。

　　他们首先选择了一种名为生殖支原体(M. genitalium)的细菌体，对其基因组进行解码并复制，生成人造的合成基因组。

　　在总共485个基因中，研究人员发现可以“删除”其中约100个基因而不会产生负面作用，同时还除去了14个可能治病的基因。

　　解码并复制的过程长达数年时间，因为当时复制完整染色体的技术还不存在。

　　当项目进行到一半时遇到难题：由于生殖支原体细菌体生长过程过于缓慢，一个实验需要数周才能完成。

　　研究小组决定中途更换试验对象，他们选择了生长更快的丝状支原体(M. mycoides)。

　　与此同时，文特尔从一家生物技术公司购买了1000多个基因组。

　　研究小组将基因组放入酵母液中，使其重新组合成人造DNA。由于基因序列是电脑设计的，于是，文特尔说：“它（人造DNA）没有基因先祖，它的父母是电脑。”

　　2008年，研究小组完成了人造DNA的工作，并为其标注了“水印”，以区别于同类的天然DNA。

　　2009年，研究小组证明他们可以将自然染色体从一个微生物转移到另一个微生物体内。他们在成功提取了丝状支原体的天然染色体，将其克隆到酵母人工染色体上，并进行遗传改造，随后，移植到山羊支原体(M.capricolum)中。

　　丝状支原体的人造DNA被制造出来后，研究小组将其转移到去除了天然DNA的山羊支原体内部。

　　试验遭遇何种难题

　　不过，最初的时候，没有奇迹产生。如同电脑程序员寻找程序漏洞一样，研究小组仔细对照人造DNA和天然DNA后，终于发现了一个基因组的错误。

　　这个疏漏使整个项目耽搁了3个月。

　　在此期间，研究小组尝试了各种基因的组合以及移植方法，但无数次的试验以失败告终。

　　直到今年3月的一天，来到实验室的研究人员发现，培养皿上一片蓝色的细菌体经过一个周末的时间正在迅速生长。蓝色表明这些细胞正在使用新的人造DNA。

　　项目负责人丹尼尔·吉布森赶快给文特尔发了一条短信：试验成功了。

　　听到喜讯后的文特尔拿起数码相机，赶到实验室把期盼已久的这一幕记录下来。经过随后的确认，研究小组肯定新繁殖的细菌具有人工合成的基因。

　　文特尔追求的此种基因技术在未来可“炮制”炼制生物燃料的细菌，可“打造”吸收二氧化碳和其他污染物的细菌以及“生产”合成疫苗所需的蛋白质。

　　文特尔试验风险何在

　　诚如文特尔所言，他领衔的试验意义如何，应由他人判断。如同文特尔是一个充满争议的人物，“人造细胞”的诞生也引发了争议。

　　有西方媒体发问：人造细胞的诞生是否意味着人类也可以扮演“上帝”的角色，创造万物？

　　这个敏感的话题未被宗教界视为亵渎。上周，从梵蒂冈传出的消息显示，文特尔的研究很有意义，可能用于治疗疾病。

　　加利福尼亚大学贝克利分校的人类学家保罗·兰波认为，就目前而言，人工合成细胞技术由于太过复杂，还不太可能被恐怖分子当作生物武器。然而，这项研究必将改变有关基因技术伦理的讨论热度。长远来看，该技术会被用到合成各种新的基因组，但现在对于未来的长期风险还不得而知。

　　奥巴马总统已致信负责生物伦理问题研究的一个总统委员会的主席、宾夕法尼亚大学校长埃米·古特曼，要求确定这类技术的合适伦理界限，将其危害控制到最小。

　　中国著名学者、生物博士方舟子表示，文特尔的试验解决了一些技术难题，如达到足够的精确度让人造基因组被细菌识别并用于繁殖。但用“人造生物”或“人造细胞”来定义试验的成功则未免夸大其词。

　　“合成的只是基因组，但细胞的其他部分，蛋白质、细胞膜、细胞质、都是现成的，都是来自活的细胞，并非人工合成。”

　　在其看来，化学合成的基因组代替天然基因组并不奇怪。在过去几十年的生物工程实践中，一直都用到了化学合成的DNA，只是合成的长度有限。

　　然而，他认为这种方法“比较笨”，不具备很多优势；或者说，化学合成与现有的遗传工程相比，只是合成的方法不同。

　　方舟子将基因组比作一本书。以前的遗传工程的操作手法，如同用复印机把书内容复印下来，那么化学合成DNA的方式，则是用打字机按照原书的内容逐字敲下来，再证明和原书一致。“但这本书讲的是什么还不知道。如果想改写这本书就必须先了解它的内容，而现在还没到那一步。”

　　文特尔试验有何成就

　　对文特尔大加褒扬的人也不少。

　　美国分子生物学家安东尼·福斯特表示，文特尔的研究是“令人惊讶的成就”。

　　俄勒冈大学哲学家马克·贝岛称，文特尔的发现是生物学和生物技术历史上的决定性时刻。

　　美国宾夕法尼亚大学生物伦理学家阿瑟·卡普兰为《自然》杂志撰写评论称，文特尔的试验成果终结了有关生命的存在是否需要特殊力量或能量的争论。“这使它成为人类历史上最重要的科研成果。”

　　牛津大学实践伦理学教授居连·萨文拉斯库认为：“文特尔正在推开人类历史上最重要的一扇门，通过它或许能窥见未来。他不仅是在拷贝生物或者通过基因工程进行改造，他是在创造自然中绝不会产生的人造生物。”

　　文特尔合成人造细胞路线图

　　1 从山羊身上取出支原体细菌体，再将该细菌体的内部掏空，备用。

　　2 研究人员通过邮购目录购买DNA片段，随后用4个瓶子装上含此DNA片段不同序列的物质。

　　3 含DNA片段不同序列的瓶装物质被放入酵母液中，使其重新组合形成人造DNA。

　　4 人造DNA被植入备用的支原体细菌体中，随后该细菌体会分裂成两个子细胞，一个含人造DNA，一个具有天然DNA。

　　5 向培养皿中加入抗生素，导致具有天然DNA的细胞被杀死，而含人造DNA的细胞得以存活。

　　6 支原体细菌体中的原有天然DNA被彻底清除，最终由人工DNA支撑其恢复生命机能，自此“人造细胞”得以生成。

　　□本报记者 谢来