http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2010-05-22
科学家首次制造出能自我复制的人造生命 示意图：酵母中人造丝状山羊支原体的组成 合成的JCVI-syn1.0型丝状山羊支原体和野生丝状山羊支原体的表型图片 新浪科技讯 北京时间5月21日消息，据美国《连线》杂志网站报道，美国克莱格-凡特研究所科学家们经过两年半时间的研究和实验，近日终于首次成功实施了人造DNA激活细胞的实验。据了解，在实验中研究人员首先将人造的基因物质注入细胞之中，接下来细胞就能够自然生长。 克莱格-凡特研究所生物学家丹尼尔-吉博森是该项研究的联合作者之一，他们的研究成果发表于5月20日的《科学》杂志上。吉博森介绍说，“实验之前，我们所有人感觉都很好，都认为这次实验会很顺利。但是，我们仍然保持谨慎的乐观，因为在此前的一系列实验中，我们经历了很多次失败。” 在三月份的一个星期五，科学家们在离开实验室之前将一百多万对人造DNA碱基对注入到山羊支原体细胞中。当星期一回到实验室时，他们发现这些细胞正生长成一个个细胞群。克莱格-凡特研究所主席克莱格-凡特近日表示，“当我们仔细观察这些生命形式时，我们看到了稳定的实体。但是，这事实上也表明它们的动态变化，它们每秒钟都在变化。这些生命基本上是一种信息处理过程的结果。我们的基因代码就是我们的软件。”实验证明，如何使得这些软件来为细胞提供动力，这个难题要比预期的难度还要大。 2008年初，克莱格-凡特研究所宣布，他们合成了一个人造的生殖支原体基因组。当时，许多人猜测，这种基因组或许能够马上用来激活细胞。但是，这种特定的细胞类型，并不是理想的研究对象，其中一个问题就是速度问题。吉博森介绍说，“我们不得不面对这样一个事实，那就是生殖支原体的生长速率极端的慢。对于每一项实验，我们往往需要一个多月才能得到结果。”此外，关于将基因代码移植到受体细胞的实验也以失败而收场。因此，研究人员总结了失败的教训，重新寻找替代实验对象。他们最终选取了体积更大、生长速度更快的丝状山羊支原体，这一次选择被证明是正确的。 美国斯坦福大学合成生物学家德鲁-恩迪表示，“在过去五年中，人工利用原始化学材料合成的完整基因物质的长度增加了100倍，而已合成的基因组的最大长度也翻了6番。”合成技术的飞跃促成了实验的顺利进行。加州大学旧金山分校合成生物学家克里斯-沃格特认为，“他们重造了一个自然序列。” 尽管这是一项重大成果，但是利用少许的合成物质复制一个自然的基因组，这项任务对于目前的技术来说仍然是一个极限。比如，研究人员目前能够完成两百万碱基对的合成，但是如果碱基对更多的话，研究人员也没有任何信心。(彬彬)
【新浪网】
综述：学界担忧首个人造单细胞生物的双刃剑效应
资料图片：美国生物学家克雷格·文特尔制造生命的过程（图片来源：国际在线）
新华网华盛顿５月２１日电（记者任海军）美国私立科研机构克雷格·文特尔研究所研究人员２０日报告说，他们培育出第一个由人工合成基因组控制的细胞，从而向人造生命形式迈出了关键一步。人造生命相关技术的应用前景固然广阔，但其双刃剑效应绝不可忽视。
这些研究人员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内。经过多次失败，他们最终使植入人造ＤＮＡ的细菌获得新生，并开始在实验室的培养皿中繁殖。研究人员希望借此更好地了解驱动所有生命的基础机制，并利用基因工程制造某些种类的细菌，用于生产燃油或消解毒性废物等。
对于这项成果，科学界反应不一，有些科学家评价颇高，但也有相当一部分科学家心情复杂，态度审慎。
给出高评价的，有美国拉特格斯大学分子生物学家理查德·埃布赖特。他说：“这是人与自然关系的一个转折点，历史上第一次有人创造了一个完整的带有预定特性的细胞。”斯坦福大学生物医学伦理中心主任戴维·马格努斯甚至认为，这项研究可能开启基因工程新纪元。
２０日出版的新一期《经济学人》杂志封面文章预测，将来有一天，新的细菌、动物或者植物等生命体将被电脑设计，最后被人类制造出来。在某种程度上，这种创造生命的举动比第一颗原子弹爆炸更能证明人类掌控自然的能力。
与此同时，也有相当一部分科学家的评价比较谨慎，认为文特尔研究所只是部分合成了现有细胞，并未跨越“无中生有、创造生命”的界限。波士顿大学生物医学专家詹姆斯·柯林斯表示，他不认为上述合成的单细胞生物体意味着一种人造生命形式的诞生，它只是一个带有人造基因组的生物体，而非人造生物体。
美国总统奥巴马也注意到了这项成果。他当天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，要求委员会评估这类研究在医学、环境、安全等领域的影响。
事实上，近年来，克隆技术、干细胞技术和基因工程等飞速发展，但它们引发的伦理和道德之争从未止息。对待人造生命，在看到其巨大应用前景时，也要时刻警醒其可能带来的危害。
《经济学人》杂志认为，人造生命看起来是一件令人惊奇的事，这种技术具有众多优势。就短期而言，可以应用于制造更好的药物、农产品、绿色燃料以及促进化学工业的发展；但从长期来看，谁也不知道它可能带来什么样的后果，这种技术与生俱来地存在着危险，如果滥用可能导致恐怖的灾难。
该刊因此提出了这样的问题：如何控制这些能自我复制的人造生命？谁能拥有人造生命基本工具的专利权？这些问题的答案无疑在于各国政策制定者如何保持理性，戒慎警惕，对此类技术加强管制。
奥巴马在致信古特曼时也表示，需要确定这类技术的合适伦理界限，将其危害控制到最小程度。环保组织“地球之友”也认为，必须确保相关法规到位，以保护环境和人类健康免受这项有潜在危险的新技术伤害。
[新华网] 
美诞生世界首例人造生命
将被用来制造生物武器？
美诞生世界首例人造生命
美国科学家制造出完全由人造基因控制的单细胞细菌
20日，美国科学家宣布世界首例人造生命———完全由人造基因控制的单细胞细菌诞生，并将它命名为“人造儿”。这项具有里程碑意义的实验表明，新的生命体可以在实验室里“被创造”，而不是一定要通过“进化”来完成。
“一个新时代到来”
这项研究由美国基因遗传学顶尖科学家克莱格·凡特主持，历时10多年，耗资超过4000万美元。研究团队共有20多位科学家。
名为“人造儿”的人造细菌内核是移植于实验室、完全人工合成的基因组。凡特博士表示这意味着“一个新时代的到来”。
科学家们首先选取一种名为丝状支原体的细菌，对其基因组进行解码并复制，产生人造的合成基因组。然后，将人造基因组移植入另一种称为山羊支原体的细菌，通过分裂和增生，细菌内部的细胞逐渐为人造基因所控制，最终成为一种全新的生命。在培养皿中，合成细菌的分裂等行为就像天然细菌一样。
科学家们在“人造儿”DNA上写入4个“水印序列”，使其有别于同类的天然细菌，以及在这种生物的后代中识别它的“祖先”。
“当带着水印的细胞活了过来，我们欣喜若狂，它是一个活生生的生物了，成为了我们地球上各种生命的一部分。”凡特博士说。
应用前景广阔
尽管这种技术目前仍处于实验阶段，但研究人员相信其运用前景广阔。
研究小组计划，先合成出可供生命存在的最小数量的基因，然后通过向其中弥补其他基因，制造一系列新的微生物，比如可生产生物燃料的细菌、有用的药品、可以从空气中吸收二氧化碳和其他污染物的细菌或是制造合成疫苗所需的蛋白质。(吴妮)
人造生命原理图示
1.
科学家选取一种名为丝状支原体的细菌，将它的染色体解码。然后利用化学方法一点一点地重新排列DNA。
2.
将重组的DNA碎片放入酵母液中，令其慢慢地重新聚合。
3.
将人造DNA放入另外一个受体细菌中。通过生长和分离，受体细菌产生两个细胞，一个带有人造DNA，另外一个带有天然DNA。
4.
培养皿中的抗生素将带有天然DNA的细胞杀死，只留下人造细胞不断增生。
5.
几个小时之内，受体细菌内原有DNA的所有痕迹全部消失，人造细胞不断繁殖。新的生命诞生了。
-
链接
反对者称“打开潘多拉魔盒”
“创造生命”再次激起了古老的争论：人类是否可以扮演上帝的角色？
英国牛津大学的伦理学教授朱利安·萨乌莱斯库认为：“凡特推开了人类历史上最重要、最基础的那扇大门———窥视生命的本质。他直接扮演了上帝的角色———创造出自然界原本不存在的新生命。”
一个名为“人类基因学警告”的团体负责人戴维·金说：“凡特的研究无异于打开了潘多拉的魔盒。”反对者认为，人造的有机体如果扩散到自然界，引发生物基因变化，有可能造成环境灾难，它们还有可能被用来制造生物武器。(吴妮)
【新京报】
耗时15年世界首例人造生命在美诞生
中新网5月22日电 据香港《文汇报》报道，生物工程进入新纪元，美国克莱格·文特尔研究所一个有华人参与的研究团队宣布，在实验中制造出世界首个完全由人造基因指令控制的人造生命，使人类的能力拓展到可以操纵自然世界，将来可制造有特殊功能的生物，在生产疫苗及洁净能源等领域大派用场。
报道指出，由美国生物学家文特尔领导的研究团队，重塑“丝状支原体丝状亚种”(Mycoplasma mycoides)这种微生物的DNA，并将新DNA片段“黏”在一起，植入另一种山羊支原体中。新生命1个月前诞生，昵称“Synthia”(合成体)，这种微生物由蓝色细胞组成，能够生长、繁殖，细胞分裂了逾10亿次，产生一代又一代的人造生命。植入的DNA片段包含约850个基因，而人类DNA图谱上共有约2万个基因。
研究员建构的染色体中的基因，由108万对“字母”组成，研究员并在合成基因留下“水印”，包括46名科学家和研究员的名字、研究所的网址，以及爱尔兰作家James Joyce的名句“生存、犯错、倒下、战胜，用生命创造生命”。21日出版的《科学》杂志收录了这一研究。
耗时15年花费3.1亿
文特尔在这个项目奋斗了15年，花费了4000万美元。2008年，他率先宣布制造出合成细菌基因，但它未能操控细胞。他说：“这是首个合成细胞，这是地球上首个自我复制的物种，它的母亲是一部计算机。”他称，尽管这只是开始，但研究改变了思想，印证了假设，“带领我们跨越边界，进入一个新世界”。
哈佛实践伦理学教授列库斯说：“文特尔打开了人类历史的大门，窥探它的未来。他向上帝的角色迈进：创造自然界中从没存在过的生命。这种可能虽然远在未来，却是真实和意义重大。但是，所要面对的风险也是前所未有的。”
对于被指扮演上帝，文特尔强烈抗辩：“每当医疗或科学上发生与生物学有关的突破，都有这个说法出现，但从很早以前，人类都在尝试驯服自然，这是我们饲养动物的起源。”
多名研究人员和伦理学家说，它开创了前所未有的操控生命方式。多年来，科学家一直在改造DNA片段，创造出各种各样的基因工程植物和动物。但他们说，创造完整生物体的能力为人们提供了新的掌握生命权力。
美国罗格斯大学分子生物学家埃布赖特说，这确实是人与自然关系的一个转折点，历史上第一次有人创造了一个完整、带有预定特性的人造细胞。
斯坦福大学生命医学伦理中心主任马格努斯说，它有可能改变基因工程，此类研究将猛增。哈佛医学院基因学教授丘奇称，研究是一个里程碑，具潜在应用用途。
媲美计算机革命
推动生物工程的加拿大“粉红军合作组织”指出，这项研究的影响媲美“计算机革命”，文特尔创造了“演化之树的一个分支”，值得颁发诺贝尔奖。
【中新网】