“造物”工程关键突破 生物学家人工合成最小基因组

　　中国日报网环球在线消息：近期备受关注的人造生命研究再次取得重大进展。有“科学怪人”之称得美国生物学家克雷格?文特尔和他领导的研究小组宣布，他们已经人工复制成功一种细菌的基因组，完成“造物”的最关键一步。

　　据美国媒体报道，这个细菌就是能导致性病传播的生殖支原体（Mycoplasmagenitalium），它拥有485个基因、58万对碱基，是已知的基因组最小、最简单的生命形态。相比之下，人类基因组约有3万个。虽然病毒的基因更少，但由于无法自我复制，因此不被认为是完整的生物。

　　文特尔研究所的科学家将制造人造生命的研究分为“三步走”，“而整个过程是从四瓶化学物质开始的”。在第一步中，他们首先制造了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片段。第二步就是将这些片断“组装”成DNA链，并形成完整基因图谱。文特尔说，这次的成功标志着第二阶段的完成。

　　来自克雷格?文特尔实验室的研究人员汉密尔顿?史密斯在最新一期《科学》杂志上发表论文称：“我们的实验证实创造大型基因组现在是可行的，是可以逾越的。”接下来，研究将进入最后阶段，他们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。

　　事实上，文特尔的研究小组在2007年6月已经首次实现了完整的基因组在物种间的移植和激活。他们先利用特殊生物酶将一种名为Mycoplasmamycoides的蛋白质破坏，得到其完整的“裸DNA”。然后将这个基因组注入另一种剔出了遗传物质的近亲细胞Mycoplasmacapricolum中，并加入一种化学物质帮助“裸DNA”与它的“寄主”更好地融合。最后，经过改造的capricolum细胞开始在植入的基因组的控制下，产出其特定的蛋白质，奇迹般具有了与mycoides完全相同的生物特性。

　　研究小组表示，他们将采用类似的技术移植和激活合成基因组。不过，这“一步之遥”也同样困难重重。除了科学障碍，不少人还表达了伦理上的担忧，并发出“叫停”的呼吁。他们认为，这是在试图缩短几百万年的进化历程，创立自己的生物起源版本。而更多的科学家担心的是潜在的生物恐怖和环境问题，因为目前还没有生物合成监管的相关规定。生物恐怖主义分子完全可能利用生物合成技术制造致命病毒或生化武器，而实验室中炮制的人造细菌是否会给环境和人类带来更大的风险也令人忧心忡忡。2004年，研究人员曾人工合成了1918年造成全世界上千万人死亡的流感病毒，这一生物学“壮举”更加深了世人的焦虑。

　　文特尔教授则认为，恐怖分子不会借助于复杂的分子生物学来实施生物恐怖行为，他们可以从任何一家医院获得传染性试剂，可以从任何一家农场获得炭疽病菌；至于环境就更不用担心，因为这些实验室合成的细菌极其脆弱，在实验室外将难以生存。他还表示，这项研究的最终目标是制造出一种合成微生物，它可以吸取大气中的二氧化碳，并排放出可以当作燃料用的甲烷。这种成就将有助于降低人类对化石燃料的依赖，并帮助减少全球变暖问题。

　　科学家们表示，人造生命在本质上应该具备以下三个方面的基本要素：第一，必须有一种细胞膜来容纳细胞物质；第二，要能进行新陈代谢，即细胞结构内营养物质的补充及更新能力；第三，具有自己的基因。如果说1953年DNA双螺旋分子结构的发现让分子生物学家意识到，基因与细胞的关系就像计算机的软件和硬件，那么文特尔等合成生物学正在做的就是“编程”，然后进行安装和启动，也就是合成、移植然后激活。（康娟）