方舟子的Blog

    “美国科学家创造出了史上第一个人造生命！”这是近日很吸引眼球的一条大新闻。领导这项研究的克雷格·文特本人的说法是：“这是第一个人造细胞，是地球上第一个父母是计算机，却可以自我复制的物种。”

    在媒体上推波助澜的还有一些人文学者。他们有的对此推崇备至。例如美国一位著名生物伦理学家声称这个成就结束了有关生命的存在是否需要特殊的力的争论，是人类历史上最重要的科学成就之一，可与伽利略、哥白尼、达尔文和爱因斯坦的发现媲美。有的则忧心忡忡地说，这项新技术有危险，要保护人类健康和环境免受其害，应立即停止研究。奥巴马总统也紧急下令其生物伦理委员会评估这项研究的风险。

    与此形成鲜明对照的是生物学家们的相对冷淡。接受媒体采访的生物学家大多认为这只是技术上的进步，而不是科学上的突破。有一位著名美国生物学家干脆说这是“炒作”。文特是美国生物技术业的一个怪才，在许多方面更像一个商人而不是科学家，非常自恋，自恋到用自己的名字命名自己创办的研究所，也善于推销，“炒作”正是其特长。

    我们先来看看这项研究究竟是怎么回事。文特等人要创造的是一种最简单的细菌——蕈状支原体。它的基因组（一个细胞内的全部基因称为基因组）的序列已经被全部测出来了。生物的基因是由4种核苷酸（类似于4种字母）按不同的排列组合而成的，它们的排列顺序就携带了遗传信息。蕈状支原体的基因组大约由108万个核苷酸按特定的顺序组成。在遗传时，基因组要复制自己，以原有的基因组为模板，用单个的核苷酸做原料，合成新的基因组。

    文特等人的计划，就是想按照这种细菌的基因组序列，用化学方法把核苷酸一个一个连接起来组成基因组。不过，按现在的合成技术，要一口气合成含有108万个核苷酸的序列是做不到的，所以他们首先要化整为零，把基因组序列分成一千多个片段，每个片段含1000个核苷酸，分别合成（其实是从另一家公司订购的）。然后把这些片段放进酵母菌中，由酵母菌把它们组合成完整的细菌基因组。再把基因组从酵母菌中提取出来，放进一种和蕈状支原体很接近的细菌——山羊支原体中。蕈状支原体基因组利用山羊支原体的蛋白质、细胞器等复制自己，形成了新的蕈状支原体。

    可见文特等人靠人工合成（指用化学方法）的只有基因组部分，就连这部分的合成也还要借助酵母菌的生物合成，不过把这个细节忽略好了。但是基因组自身是没法复制和制造新细胞的，还必须有蛋白质和其他生物分子和它一起工作，还要有细胞质、细胞膜形成的合适环境，所有这一切一开始都不是人工合成的，全都是现成的。所以这根本不是人造生命、人造细胞，其父母也不只是计算机，至少山羊支原体也是其父母之一。

    这也不是什么新物种。人工合成的基因组序列是根据蕈状支原体基因组复制的，几乎完全相同（除了少量无关紧要的增减和突变），“制造”出的细胞也是蕈状支原体，不是自然界没有的东西，其新颖程度还比不上用遗传工程方法创造出来的新菌株。

    如果不仅基因组是人工合成的，细胞的其他部分也都是人工合成的，那才算得上是人造细胞。但是这一天仍然遥遥无期，因为细胞的组成极其复杂。例如，对细胞中的蛋白质种类、功能和相互作用我们还所知甚少，更不要说把它们全都一一合成出来了。其实，即使是对基因组蕴含的遗传信息，我们也所知甚少。如果把细胞比作一台机器，基因组就是它的设计图。文特等人所做的，就是拿了一张设计图做底本，然后一笔一划地把它照抄了一遍，对这张设计图的具体内容，则不甚了然。不能说照葫芦画瓢地抄了一张设计图，就相当于制造出了机器。

    那么这么做有什么意义呢？只是证明了他们有技术能力能把设计图抄得很完整，而且抄得足够准确，内容基本无误，所以能被细胞识别、复制。细胞对基因组的复制其实也是在抄，只不过抄的方法有所不同。细胞的抄法称为生物合成，利用酶等生物大分子作为工具。而文特等人的抄法属于化学合成。

   生物伦理学家认为文特等人的研究证明了化学合成的遗传物质和生物合成的没有区别，生命活动不需要特殊的“活力”，所以欢呼这项成果极为重大。但是这一点不需要文特等人来证明。“活力论”早在生物学界就没有了市场，生物学家早就确信，只要两个分子的化学结构相同，不管用什么方法合成，其性质就不会有任何区别。自从上个世纪70年代以来，生物学家已在遗传工程、分子克隆实验中大量地用到化学合成的遗传物质，从不觉得用它们来取代生物合成的遗传物质会有什么奇怪。如果化学合成的取代不了生物合成的，那必定是由于二者的化学结构还存在差异，而不是由于后者存在特殊的“活力”。

    “人造细胞”的支持者声称这项技术有广阔的前景，将来能够用于制造生物燃料、疫苗等。但是用遗传工程的办法现在就都能实现这些作用，而且可以更方便、更便宜地实现。所谓的“人造细胞”技术也没有出现新的或更大的风险。反对者所担心的那些风险，遗传工程同样有，并不新鲜。

2010.5.30

（《中国青年报》2010.6.2）