美国生物学家克雷格·文特尔、汉密尔顿·史密斯及其同事在5月20日出版的美国《科学》杂志上宣布，他们创造了一个人造生命。更准确地说，他们利用实验室里现成的化学物质，制造出了载有约1000个基因的DNA片断。这是自万物起源以来第一个没有祖先的生命，这个名为"辛西娅"(synthia)的人造生物的诞生，意味着人造生命的时代已经来临。

　　"科学家对基因修改的研究已有多年，但交换整个基因组则是完全不同的，其他一些研究通常所作的改变是将少量的基因从细菌中分离。现在我们可以从计算机中提取信息开始，可以从数字代码开始，以四个实验瓶中的化学物质(指组成DNA的A,T,G，C)创建新的遗传密码，我想这就是最大的不同。"

　　——克雷格·文特尔

　　曲折的创造生命之路

　　从最基本的生命组件创造一个活生生的有机生命，是文特尔15年前就有的一个雄心勃勃的理想。纵观以往的生命史，生命的实质就是信息的传递，但是首个人造生命的诞生表明，不需要闪电的激活，不需要生命的代代相传，就可以让生命从最基本的组件中诞生，从非生命物质到活生生的生命，相比之下，以往的基因改造只是入门之作，而文特尔在合成生物学上跨出的这一步，才是真正掌握了操纵生命的艺术。

　　创造生命的探索之途历经艰难和曲折。一开始，为了少些麻烦，文特尔尽可能地寻找最小的生物体，并想法将它弄得更小。他起先选择的是一种生殖支原体，一种在生殖道中栖居的生物，是已知最小的非寄生细菌，只有485个基因，然后，将基因一个个剔除，看它是否还能存活，以确定哪些基因是可要可不要的，以期以一个更小的生命体来做合成生命的原型。

　　但这似乎走进了死胡同，虽然可以证明有100个基因并非是必需的，至少在适宜的实验室环境下可以不需要，但一下子将这些基因全部剔除它却无法存活，找出能够生存的最小的基因组要花许多时间，因为这种支原体的生长速度十分缓慢。

　　更重要的是，需要较小基因组的理由也渐渐淡化。DNA合成技术日趋成熟，其价格越来越低，所以文特尔决定改而采用稍作修改的完整的支原体基因组。

　　2003年，文特尔合成了病毒Phi-X174的基因组，只有11个基因，但它却并非第一个人工病毒，一年前，纽约州立大学石溪分校的一个研究小组复制了脊髓灰质炎病毒，不过非常衰弱，只能勉强繁殖。文特尔合成的病毒却是货真价实的，当病毒DNA注入宿主细胞时，宿主细胞的反应就像感染了真正的Phi-X174病毒一样。

　　但是生殖支原体的生长缓慢还是个问题，于是研究小组改用了它亲缘关系相近的丝状支原体，只是它的DNA是前者的两倍之多，不过以现在的技术这已经不构成什么问题了。为了容易辨别这种新的菌种的不同，文特尔和他的同事剔除了丝状支原体中他们认为不需要的14个基因，然后加入了一些他们新设计的DNA，文特尔将这个过程称作"嵌入水印"。

　　枯燥的实验终于加入了一点有趣的东西。文特尔说，他们嵌入的"水印"中包括一段密码，里面含有一个网站的网址和三句引文，只要你知道如何解密就行。水印的明文部分标名它是属于文特尔的，编号为JCVI-syn1.0。

　　完成重塑的基因组被注入无基因细菌，含有这种细胞的液体被撒在琼脂培养盘中，单个细菌的生长繁殖会在琼脂上产生斑点，研究人员对一些繁殖茂盛的斑点进行DNA测序，现代基因测序技术可以迅速完成对支原体基因组的测序，检测结果表明，菌群中确实包含有合成基因组。人造生命的杰作真的活了！

　　文特尔：聪明的"园丁"

　　生物技术有时更像人与自然交流的一种传统方式：园艺。园艺技术主要是通过修剪与嫁接。以基因为"修剪嫁接"对象的生物技术却遇到了这样的拦路虎：生命体有自己的一套方式，而不管人类"主人"有什么打算。生物技术中的"修剪"包括去除一些虽对野生生命有好处但却消耗能量，不利完成指定任务的特性，生物技术中的"嫁接"是添加进从别处转移来的具有某种特性的基因。

　　文特尔还是希望能回到他最初的设想，通过完整而合理的"修剪嫁接"，创造一个最小的基因组。这个雄心勃勃的设想将成为生物科学的一个新的里程碑，生物技术将从逐个基因操控，发展为一个以"批量生产"方式改变生命的合成生物学产业。

　　为此，文特尔就像一个聪明的园丁一样，在过去的十年里锲而不舍地向这个方向努力。显然，他为细菌互换"零部件"的想法十分成功。细菌族中的每个物种，或一群物种，都有一个由数百个或数千个基因构成的基因子集，这个基因子集来自于包含了无数个基因的基因库。因此对虽有亲缘关系但有很大不同的细菌进行比较，可以揭示一种与最小基因组概念类似的"核心能力"，以寻求制造出有实用价值的细菌(比如批量生产某种特效药物)的途径。

　　文特尔的目光并不仅仅放在细菌上，除了寻求最小基因组之外，他还瞄准了单细胞的藻类。从单细胞的细菌跨越到单细胞的藻类，听起来是很短的一步。但在生物分类上，藻类与细菌是完全不同的，这一类生物包括动物、植物、真菌及藻类。

　　藻类的有趣还体现在其他方面。包括文特尔在内的许多人都想用藻类来制造生物燃料。它们可将大气中和发电站排气中的二氧化碳，通过光合作用转化为石油或柴油。目前几乎所有用来生产生物燃料的微生物都是通过发酵作用来实现这一目的的，利用藻类就可以省掉一些中间步骤。

　　文特尔的目的是要实现对细菌基因组的全面控制，将研究对象扩大到各种不同的微生物。他麾下的合成基因组公司已和Exxon签约，将由其斥资6亿美元，从藻类中制作生物燃料。文特尔表示要努力"建立完整的藻类基因组，这样我们就可以改变藻类生长中50%-60%的参数，藉以形成各种超多产的有机体。"到目前为止，通过对众多海水微生物DNA的分析，文特尔已拥有约4千万种基因的库存，其中大部分源自于藻类。他说，这些基因将是一笔可观的资源，足以使捕获的藻类产生有用的化学物质。

　　未来生命科学展望

　　然而，科学家的所有这些设想和努力，都要取决于一个因素：合成DNA价格的持续下降。这与戈登·摩尔关于电脑发展的著名定律很有些相似，过去十年里DNA测序和DNA修改的价格都在直线下跌。前者意味着世界上的DNA数据库里已有了生命之树各部分的大量基因数据，后者意味着这些基因的剪切粘贴都在变得越来越便捷容易。

　　合成生物学作为一种正在"起飞"的技术，不仅是件好事，而且于人类至关重要。创造一种新的实用生物体的过程将会是一种不断失败不断尝试的曲折过程，人工选择的进化方式很可能会像自然选择一样，浪费大量的资源。但很多人对基因合成的繁殖方式有所担忧，君不见电脑黑客制造的电脑"病毒"给人们带来多大的烦恼，他们担心，未来的黑客们也许会利用合成生物学，制造出真正的病毒。

　　无疑，这是一种风险。但几乎所有技术都一样，既可用来行善，也可用来作恶。用来制造病原体的技术也可用来制造疫苗。既能行善，且能带来利益的事，总是比邪恶的欲望更能吸引更多的人，如此说法并非盲目乐观。利用合成生物学，人们可以发明新的作物、新的燃料、新的疾病治疗方法和新的药物。当然，也可能会有人利用合成生物学技术做一些疯狂的事情。

　　在科幻小说迈克尔·克莱顿的《侏罗纪公园》中，展现了恐龙复活的惊人场景，但实际上，没有任何办法利用存活下来的DNA直接让生命复活。但是如今人类已经有了成功制造出基因组的能力，加上对复杂生物体有了更为深刻的理解，相信总有一天，合成生物学将能制造出做出类似恐龙的生物。

　　不过，虽然恐龙没有留下可用的DNA，其他更晚灭绝的生物却慷慨地给予了我们机会，想像一下，将合成生物学用于目前已完成测序的尼安德特人的基因组，再与现代人类的DNA相比较一下，看看有什么根本的不同，这是多么令人兴奋的事情。如果能够创造出一个尼安德特人出来，再亲口问他一些问题，那将多有意思！不过，如果这种做法会引起伦理道德上的争议的话，不妨来只远古猛犸象试试怎么样？

　　从理论上讲，如果这项研究可以继续深入下去，就有可能创造出更加复杂的生命体，例如植物或者动物。

　　记者/邵乐韵

　　科学界的“坏小子”克雷格·文特尔又有惊人之举。他创立的J。克雷格·文特尔研究近日中心宣布：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。

　　这么说，人类已经具备造物能力了？这个念头让不少人心慌慌。英国小说家阿道司·赫胥黎曾在1932年的长篇科幻小说《美丽新世界》中描述道：由于社会与生物控制技术的发展，人类从基因和胎儿阶段就开始沦为垄断基因公司和政治人物手中的玩偶。

　　将来真会有个叫“弗兰肯斯坦”的科学怪人出现吗？

　　人造儿“辛西娅”

　　文特尔给这个人造生命体取名“辛西娅”(Synthia)——取“合成”(Synthetic)的意思。“辛西娅”其实是将人工合成的基因组植入另一个内部被掏空的细胞内，最终实现自我复制。文特尔自豪地称，这是世界上首个“血统”继承自一台电脑、并可以自我复制的细胞体。

　　文特尔把这一重大突破比喻成为细胞创造了新“软件”。他说：“把合成基因植入受体细胞中，新‘软件’一进入，细胞就会解读它，然后转变成那个基因代码所指定的种类。”这是人类首次创造出完全由人造DNA控制的细胞。

　　从理论上讲，如果这项研究可以继续深入下去，就有可能创造出更加复杂的生命体，例如植物或者动物，但是需要科学家花更多时间来研究。文特尔和他的团队现在还处于设计、创造支原体细胞阶段。

　　支原体细胞是最简单的生物，只有1条染色体和517个基因，同时也没有细胞核，所以容易注入DNA分子；而人类的每个细胞都有23对染色体和约3万个基因，并且人类染色体的组织成分也比细菌的复杂得多，要想把人工合成基因组技术应用到复杂的生物身上非常困难。

　　文特尔和同事希望最终能造出有实际功能的新细菌。文特尔甚至把前景描述成“新的工业革命”：“如果我们真的能让细胞实现我们希望的功能，它们将清除油污，并且捕捉二氧化碳减少对环境的破坏。”

　　文特尔研究机构已经与一些制药公司和石油公司合作研发能生产石油和新型疫苗的细菌核糖体。诚如文特尔所想，能按照电脑程序的设置随心所欲创造出新型的人造生命，那么眼下墨西哥湾上的大面积浮油就不会那么令人无措了。

　　但是，在这个新的科技领域，“创造”与“干涉”始终是纠结不清的，更何况涉及生命。批评者认为，人造生命体的潜在效益被过分夸大了。

　　英国生物学家、“英国基因观察”(GeneWatch　UK)发言人海伦·华莱士表达了自己的担忧。“如果新的生命体进入自然环境，会带来弊大于利的后果。(带着治理污染的目的)把它们播散出去，实际上是释放了一种新的污染物。我们不了解这些生命体在自然环境中会有什么反应。”华莱士觉得，文特尔欺瞒了潜在危险性。“他不是上帝。他实际只是个普通人，试图从中获利，并规避可能限制他的技术投入使用的一切规定。”

　　但是文特尔说，他这样做反而促使了有关这块新科学领域监管的法规讨论以及人们对此项工作背后伦理的深思。“2003年，我们合成了噬菌体基因组。当时经受了严格深入的伦理评估，白宫也介入了，国家科学委员会还给出了全面的报告。我们认为这是重大议题，并且呼吁继续讨论下去。”

　　英国剑桥大学基因学家高斯·米克莱姆博士认可这项“毋庸置疑的里程碑”。但他同时指出：“目前已经有很多简单、廉价、有效并且成熟的有机物基因改造方法。因此这项新技术并不大可能取代现有技术。”

　　牛津大学Uehiro应用伦理学中心主任朱利安·索夫莱斯库(Julian　Savulescu)教授认为，这项重要技术会在遥远的未来予以应用，但是“风险也是前所未有的”，“对于这项激进的研究，我们需要新的安全评估标准和保护手段，以免军方或恐怖分子滥用于制造威力巨大的生物武器。”——既要吃到果子，又要避免吃到果子里面的虫子——电脑病毒无处不在，生物科技一旦到处扩散后果不堪设想。

　　但是文特尔说，这项技术并不会带来生物恐怖主义威胁。“麻省理工和华盛顿的一个防卫安全智库已经出台了一份报告，认为这项技术可能存在的风险微乎其微。”“大多数人同意这一点：潜在的威胁并不会加剧，而对整个社会潜在的好处却十分巨大。”文特尔说，“或许你明年打的流感疫苗就是用这种技术研发的呢。”

　　坏小子文特尔

　　这个人在科学界备受非议，一点也不谦虚，曾自称其科学水平与那些诺贝尔获奖者不分高下。他也是个有钱的主儿，喷气式飞机和私家游艇样样都有。

　　但这个生物学家兼企业家在人类基因领域所做的贡献是无可否认的，这个“基因研究急先锋”甚至加速了整个人类研发的竞争。

　　文特尔1946年生于美国，孩童时期他并没有展现出特别的学习兴趣，甚至差点因为成绩不好而退学。18岁时他还沉浸在南加州的海滩冲浪生活中。3年后，也就是1967年，他应征入伍参加了越战。在越南的岘港，他成为野战医院的护理兵，照料上千名受伤的士兵。

　　这段经历成了他人生的转折点：立志要成为医生，同时醒悟，不应该虚度生命。“在越南，生命是这么低贱。我的使命感由此而生。”

　　归国后，他相继在圣迭戈大学获得生物化学学士学会、生理学和药理学博士学位，他的科研能力明显强于实践操作。上世纪80年代正是分子生物学革命时期，文特尔进入美国国家健康研究所工作，很快就意识到基因在生命科学中的重要性。

　　但是破译基因的工程浩大繁琐，而且进展缓慢得令人抓狂。1991年，文特尔宣布开发出新的DNA测序技术“完整基因组霰弹枪式测序法”——把一个细胞的所有基因粉碎成无数个DNA小片段，以供测序机“破译”。计算机处理由此生产的琐碎数据，并把密码一点点拼接成完整的基因组序列——这个技术极大提高了基因测序工作的速度。

　　而文特尔独断的行事风格也为他“赢”得了“希特勒”的称号。

　　1990年，国际人类基因组计划启动，美、英、日、法、德、中6国相继加入，计划耗资30亿美元，在2005年完成全人类基因组的测序工作。然而，1998年5月，已经加入私人研究所的克雷格·文特尔打乱了“人类基因组计划”的原有步调。在帕金·埃尔默公司3.3亿美元投资的支持下，文特尔狂妄地称，要在3年内完成人类基因组的序列测定。

　　“私”方的研究确实神速，“公”方又不愿让文特尔抢先一步申请专利实行技术垄断，只好拼命加快步伐。最终，两方研究先后在2000年公布。人类基因组竞赛使文特尔出了名，不管对手多讨厌他的炫耀卖弄，却也不得不承认其能力卓绝。

　　发表人类基因研究成果后，文特尔把注意力转向了另一个宏大的工程：创造合成生命体。他和J。克雷格·文特尔研究中心的科学家投入了将近10年的时间，不断在科研期刊和媒体上公布新进展。当然，伴随左右的，仍旧是赞誉和争议。

　　各方声音

　　《美国生物伦理学期刊》期刊主编格林·麦其(GlennMcGee)教授：

　　我们现在完成了伦理学家所谓人类“扮演上帝”程序的最后一步。也就是说，具有了造物者的能力。很多人会觉得这个事实本身很骇人。他们觉得有些特定领域是不应该去触碰的。创造生物就是其中一个禁地，在做之前要想清楚其后果。显然这项研究存在很大的伦理争议，完全没有实质性条规的约束。

　　牛津大学Uehiro应用伦理学中心主任朱利安·索夫莱斯库(Julian　Savulescu)：

　　许多人会觉得主要的伦理争议点在于这是不是扮演上帝的角色。但在我看来，重要的是这项技术具有深远的意义和史无前例的潜能——开发新型生物燃料，能够治理污染，研制新的医疗配方——不过它也存在着同样难以想象的潜在风险。

　　美国著名生命伦理研究学家Gregory Kaebnick：

　　这个结果很可爱。合成出这么大的核糖体本身就是巨大的技术进步，毋庸置疑，他们掌握了很多将核糖体注入细胞的技术。但我真的不觉得这个进步有文特尔宣称的那么伟大。坦白说，他如此宣传这项技术，更像是为了激起争议，而不是精确地描述它。

　　波士顿学院生物学教授劳拉·海克(Laura Hake)：

　　我认为能创造出合成细胞是个令人兴奋的科学突破，但我也担心很快就把它放到自然环境中太过仓促。人造东西中已经有不少令人担忧的例子：比如过度使用杀虫剂等，导致了严重的生态失衡，也损害了地球的健康。