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“首个人造明升m88”诞生:后基因组时代明升m88明升体育app发展里程碑 |
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日前,国内各大媒体均以《世界首个人造明升m88在美诞生》为题,报道美国生物学家克雷格·文特尔(J. Craig Venter)在实验室中重塑“丝状支原体丝状亚种”的DNA,并将其植入去除了遗传物质的山羊支原体体内,创造出历史上首个“人造单细胞生物”。这一成果被报道后,引起了社会各界的广泛关注,我们究竟该如何看待这一成果呢?
“首次创造明升m88”之说言之过甚
手机版媒体中广为使用的“首次合成人工明升m88”之说,并不严谨。文特尔的成功之处,在于用明升手机试剂合成了人工染色体,并在另一微生物中显示出生物功能。DNA是决定生物性状的遗传密码,却不是明升m88的唯一组成部分。从这个意义上讲,文特尔只不过创造了部分明升m88。这项研究成果最为直接的意义,只是人造的支原体可以利用明升手机合成的染色体生存繁殖,并导致山羊的乳腺炎。
事实上,文特尔本人在美国《明升体育app》杂志上发表的文章题目更为客观、严谨——《首次合成由明升手机合成基因组控制的细菌》。《明升体育app》杂志的相关评论指出,这项研究成果其实并不是首次创造新的明升m88形式,明升体育app的定义应该是“明升m88再创造”或“篡改明升m88”。因为辛西娅除了染色组是人工合成外,明升m88体的其他组分均是来自于已有明升m88形式。但是,无论如何,这项历时15年、耗资4000万美元的科研成果,毕竟是人类明升m88明升体育app发展的一大进步。英国《经济学家》将此成果与上世纪的原子弹爆炸相提并论,后者直接结束了第二次世界大战,但其意义多限于人类对自然的破坏。而辛西娅的诞生则意味着人类创造了自然,利用该技术短期内可以为人类制造环保的燃料。从长远的角度看,它的深远影响更是难以预估。
辛西娅的诞生,再次将文特尔推到手机版媒体的镁光灯下,这让人不禁想起10年前的一幕。文特尔代表自己的私人公司塞莱拉基因公司(Celera Genomics)和公共财政资助的国际人类基因组计划项目(HGP)负责人朗西斯·柯林斯联合宣布,完成了人类基因组草图的绘制。当年,文特尔研究人类基因组的商业动机为世人所不齿。极具戏剧色彩的是,10年后,同一主人公在人类历史上首次合成单细胞生物,舆论又是一片哗然。这次,批评家更是将此举比作“明升体育app怪兽对上帝的冒犯”。
2000年,文特尔和柯林斯宣布完成人类基因组框架图时,人们对这一伟大工程报以种种美好愿景。可是,“后基因组时代”的10年,我们一方面看到了明升m88明升体育app的发展突飞猛进,另一方面,不得不对HGP研究成果不能直接用于医疗实践表示遗憾。今年4月《自然》杂志推出专刊讨论《人类基因组测序十年记》。5月21日“首个单细胞明升m88”在文特尔手中诞生。这一历史突破,可视为是对“人类基因组测序完成十周年”的最好纪念,同时也是对近10年的“后基因组时代”明升m88明升体育app迅速发展的最好诠释。
辛西娅——后基因组时代明升m88明升体育app发展的必然结果
早在1995年,文特尔便开始了对生殖道支原体进行基因测序研究。选取生殖道支原体作为研究对象,只是因为它只有1条染色体和517个基因,是人类目前发现的基因组最小的生物。1999年1月,文特尔又进一步确定这些基因中的必需基因。并在《明升体育app》杂志发表论文提出“最小基因组”的概念,即任何独立生存的生物,至少需要300个基因才能保持生存,并大胆作出“十年之内可能出现人造明升m88”的预言。
2007年6月文特尔创立了被称为“造物术”的染色体移植技术,实现了完整基因组在物种之间的转移;2008年1月,文特尔合成丝状支原体的最小基因组;2009年,文特尔将丝状支原体的最小基因组移植到去除DNA的山羊支原体体内;2010年3月,文特尔证实含有人造DNA的山羊支原体能够正常生长繁殖。历时15年的孕育,“辛西娅”终于诞生。
退回10年,以上每一步工作都异常艰辛,但是进入“后基因组时代”,被誉为“解析明升m88密码”的DNA测序变得成本越来越低,速度也越来越快。当年耗时数年、耗费数百万美元的工作,今天也许在几天内,仅花费几千美元就可以解决。另外,基因数据库内容不断扩充,DNA合成技术日臻成熟,染色体移植技术开始出现。因此,辛西娅的诞生,在业内人士看来并不突然。
合成生物学——人工合成还是歇斯底里?
根据文特尔的预言,随着合成生物学的发展,21世纪人类所面临的种种问题,如资源耗竭、气候变暖等都将最终由人造明升m88——微生物来解决。
合成生物学是“后基因组时代”明升m88明升体育app研究的新兴领域。该学科通过对多种天然的或人工设计的生物学元件进行合理、系统的组装,实现明升m88系统的重构。该技术将“结构基因时代”的DNA解构发展为“后基因组时代”的明升m88建构。这一由破到立的方式转变,是明升m88明升体育app不断发展的必然结果。
2002年,纽约大学病毒学家埃卡德·维默尔宣布利用购买的DNA片段,制造出了人工合成的脊髓灰质炎病毒。
2003年,美国麻省理工学院成立了“标准生物部件”登记处,收集标准生物部件,供全世界明升体育app家索取,组装人造明升m88。
2005年,美国麻省理工学院的恩迪提出了合成生物学的思想体系,包括标准化元件的使用,标准组装方法以及系统的抽象化。
2010年,文特尔利用合成生物学的手段创造出世界首个单细胞生物。将合成生物学的发展推向了新的高度。
合成生物学的核心研究内容在于重塑明升m88。人们可以利用明升手机试剂直接合成染色体,进而创造新的物种。这种做法打破了“自然”与“非自然”的界限,因此,合成生物学的发展过程一直伴随着人们对该学科伦理道德的争论。对于保守人士来说,生物合成学是对“行使造物权力的上帝”的最大冒犯。生物合成学的重要成果 “人工合成”(Synthetic)则被称为“综合歇斯底里”(Synthetic hysteria)。
但是明升体育app的发展是不可逆转的,DNA的演化与变异将不再仅仅发生在自然界,它同样可以在实验室的试管中完成。通过对现有生物体有目的的改造,可以在未来使用“人工明升m88”合成新医药材料、生物燃料,并可以降解有机废物和吸收二氧化碳。这些应用才是生物学家开创合成生物学的真正初衷。
当明升m88明升体育app进入后基因组时代的第10年,合成生物学开始制造人工明升m88。我们感叹于现代科技的高度发达。但这项研究成果不应当被看做是人类征服自然的手段,我更愿意将此看做是自然教授给人类的又一新知,是人类“道法自然”的更高境界。
面对“人造明升m88”带来的种种困惑,让我们重温诺贝尔奖得主史怀哲,在一个世纪前关于“敬畏明升m88”的论述:有思想的人体验到必须像敬畏自己的明升m88意志一样敬畏所有的明升m88意志,他在自己的明升m88中体验到其他明升m88。对他来说,善是保存明升m88、促进明升m88,使可发展的明升m88实现其最高价值;恶则是毁灭明升m88、伤害明升m88,压制明升m88的发展。
(作者单位:华北制药新药研发中心)
《明升体育app时报》 (2010-6-1 A1 明升要闻)