它們，還是來了

作者 趙慧 楊櫻 劉長江 來源 第一財經(jīng)周刊 2010-05-28

“ 它會產(chǎn)生新的病毒！”“你不能這么做，這是上帝才能做的工作，你難道要讓他老人家失業(yè)嗎？”“如果這種技術(shù)落在恐怖分子手中，會造成比‘9·11’還要大的傷害。”“如果制造出新的人，現(xiàn)在的人類將怎樣與他相處？我們的倫理體系會崩潰。”“你的發(fā)現(xiàn)不值一提，只是個嘩眾取寵的玩意而已。”

從來沒有一種技術(shù)比基因工程引起的爭議更多，科學家、政客、哲學家、媒體從業(yè)者、宗教人士等等對此都有話要說，眾聲喧嘩。而在這塊最具爭議的領(lǐng)地，也從沒有人比克雷格·文特爾更讓人側(cè)目。2000年公布的人類基因圖譜其實就是他的個人基因圖譜，他選定了最正確和快速的方法繪制出了圖譜，也曾榮膺《時代》雜志年度科學家，但他又執(zhí)意為圖譜申請專利，在事業(yè)頂峰他還被基因公司解聘，留下眾多謎團。直到現(xiàn)在，他不顧輿論壓力制造出了第一例人造生命。他是電影中的科學怪才，也是社會和同行無法理解的科學天才。

1932年，赫胥黎在《美麗新世界》一書中，曾描繪科學家在實驗室以人工方式制造嬰兒，制造一些專門從事特定勞動的人。而今，這或許不再僅是存留在小說中的幻想。人造生命已經(jīng)邁出了顫顫巍巍的第一步，下面它將帶人類去往未知的遠方。

一個叫辛西婭的新生命

第一例人造生命的誕生不僅是生命科學的奇跡，也帶來了無窮的爭議。

5月21日，無論之前的爭議之聲有多么嘈雜，還是有多少人為此憂心忡忡，第一例人造生命終于還是降生了—美國研究人員宣布近期培育出首個由人造基因組控制的能夠自我復(fù)制的細菌細胞。項目的負責人克雷格·文特爾將“人造生命”起名為“辛西婭”（Synthia，意為“人造兒”）。他表示：“‘辛西婭’其實是一個人工合成的基因組，是第一個人工合成的細胞，也是第一種以計算機為父母的生物。”

這些科學怪人的人造生命計劃共有三章。

“就相當于通過裝入一個新的軟件，就把一臺蘋果電腦轉(zhuǎn)變成了普通電腦。”美國科學家文特爾這樣形容他的人造生命實驗原理。如果把現(xiàn)有單細胞生命體比作一個“殼”，文特爾所做的就是在這個殼里注入新的基因組，從而造出一個生命體。

文特爾和研究團隊用了“四瓶化學物質(zhì)”為他們的人造細胞設(shè)計了染色體，然后把這個基因信息植入另一個修改過的細菌細胞中，這個由合成基因組控制的細胞具有自行復(fù)制的能力。它正在發(fā)生顯著變化：新植入的基因組開始取代原基因組運作，并且使這個修改過的細菌細胞的運作功能與原細胞功能完全吻合。文特爾透露，這是經(jīng)過多年努力才研制出的合成細胞。

這讓其他同行相當眼紅，之前他們僅僅做到將單個基因或者基因群從一個生物個體移植到另一個體。文特爾首次對一個有機體的整個基因組實施了一次“打包移植”。“通常，細胞確實不喜歡注射到它們身上的另一個細胞的DNA。”文特爾解釋著這個實驗的難度。

這只是他人造生命計劃的第二章。文特爾早在1999年就完成了第一章—確定微生物在實驗室里生存所需的最少數(shù)量的基因，合成染色體。文特爾以一種名為“生殖支原體”的細菌作為研究對象。這種細菌是已知的基因組最小的生物，只有一條包含517個基因的染色體。如果將一些多余基因去除，對細菌生存真正起關(guān)鍵作用的基因大概只有300個。他們合成了含有細菌生存所需最少基因數(shù)目的染色體，又把天然生殖支原體細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)全部去除，然后將人造染色體注入到去除了遺傳物質(zhì)的中空細胞內(nèi)。這兩步已經(jīng)花掉了15年時間和4000萬美元，其中的難點就在于如何讓人造基因序列生成人造染色體，以及移植整個基因組。

第三章，理論上是把完全人造的基因組植入另一個“空殼”，創(chuàng)造出一種自然界本不存在的生命形式。文特爾曾在2007年接受采訪時稱這一步指日可待。他自從2002>>年首次對外宣布了這個計劃后便廢寢忘食，現(xiàn)在他又向前跨進了一步。他開始被人稱為科學怪人。

“未來，世界的能源需求、污染治理、某些廢物的處理等等，都可以由實驗室中制造出來的人造細菌來處理。”文特爾5月1日在美國堪薩斯大學的一場演講中放言。但是更多人開始恐慌。一個名為“人類基因?qū)W警告”團體的負責人戴維·金抗議說，文特爾的研究無異于打開了潘多拉的魔盒。

文特爾的研究還僅僅在細菌細胞領(lǐng)域，離“人造人”還遠得很。不過，加拿大一家國際科技監(jiān)督組織的工作人員托馬斯提前發(fā)布警告，他覺得合成生物學是高風險、以牟利為前提的領(lǐng)域，人類對這方面了解得不多，不應(yīng)貿(mào)然制造新的有機體。在印度海得拉巴成立了細胞和分子生物中心的著名遺傳學家P·M·巴爾加瓦也直截了當?shù)乇硎荆m然文特爾是一名杰出的科學家，但這次他卻夸大了自己成就的重要性。倫理角度的非議也砸了過來。美國波士頓大學生物醫(yī)學工程教授吉姆·科林斯稱：“這項成果破壞了我們有關(guān)生命屬性的基本信念。”英國牛津大學的倫理學教授薩烏萊斯庫即使贊揚了這項研究開始窺探生命的本質(zhì)，但是也忍不住質(zhì)疑，“他直接扮演了上帝的角色—創(chuàng)造出自然界原本不存在的新生命。”美國總統(tǒng)奧巴馬也注意到了這項成果。他立即致信負責生物倫理問題研究的一個總統(tǒng)委員會的主席、賓夕法尼亞大學校長埃米·古特曼，要求委員會評估這類研究在醫(yī)學、環(huán)境、安全等領(lǐng)域的影響。

一味質(zhì)疑并不一定能取得好效果。以生化濫用為名質(zhì)疑科學的發(fā)展，就好比害怕膽固醇致癌就不讓母雞生蛋，與其批評教育母雞，不如尋找更有效的癌癥治療解決方案。更何況，這個世界上不僅僅只有一只名為文特爾的母雞分析DNA序列的速度加快，而成本卻降低了。過去要用數(shù)年、數(shù)百萬美元才能完成的工作現(xiàn)在只需幾天和幾千美元。各種生物的基因組正源源不斷地填充科學家的數(shù)據(jù)庫，這些基因組是合成生物的原材料。DNA合成的速度也變得更快更便宜。文特爾也承認，他合成DNA片段的原料正是來自郵購目錄。

的確，這也可能為未來的恐怖主義提供了原材料，恐怖分子能利用合成DNA片段制造出一些致命病原體。或者，科學家們在實驗室里炮制新型微生物時，也很可能某些環(huán)節(jié)出錯，造出一些意想不到的怪胎。與之相比，生物科技一旦到處擴散將帶來更加嚴重的后果，盡管現(xiàn)在很難預(yù)見如何防止。1995年，文特爾和漢密爾頓·史密斯首次解開了生物體的DNA序列，現(xiàn)在文特爾造出了第一個有人造基因的細菌。也許有一天，科學家們會在電腦上設(shè)計新細菌、新生物，并讓它們按照人們的意愿，依照指定的程序生長。

那個叫文特爾的人

他曾是一名成績單上寫滿C和D的學生、一名厭倦越戰(zhàn)的特種兵，也曾嘗試自殺，最后他只想生活得與眾不同，于是他成為了生命科學家克雷格·文特爾。

在創(chuàng)造出人造生命辛西婭（Synthia）之前，克雷格·文特爾（Craig Venter）最受人關(guān)注的時間是在1998年。

這一年，文特爾介入了由美、英、日、法、德、中六國于1990年啟動的“人類基因組計劃”。媒體描述時說，文特爾要搶在政府研究組織之前完成人類基因組圖譜解碼，并將成果申請成專利，以此壟斷謀利。而“為了阻止人類基因組專利落入文特爾之手”，原定于2005年完成的人類基因組測序工作不得不快馬加鞭，政府研究組織與文特爾所在的私人公司塞萊拉（Celera Genomics）陷入了研究競賽中。

2000年6月26日，時任美國總統(tǒng)的克林頓在白宮鄭重宣布，“人類有史以來制作的最重要、最驚人的圖譜”—人類基因組草圖完成。站在克林頓身邊的有兩位科學家，一位是一直為政府服務(wù)的弗朗西斯·科林斯，另一位則是“政府不得不邀請”的克雷格·文特爾。

除了和美國總統(tǒng)站在一起，文特爾從這個聞名全球的研究計劃里得到的回報如下：成為當時家喻戶曉的生命科學家、被《時代》周刊評為千禧年度科學家、僅次于當時美國總統(tǒng)候選人小布什的“年度風云人物”以及在公司股票狂跌數(shù)百億美元后，被塞萊拉解雇。沒有人知道文特爾為什么要堅持為人類基因組申請專利，但是在被統(tǒng)一闡釋為“以此謀利”之后，似乎也沒人關(guān)心文特爾可能存在的目的。

2001年2月，塞萊拉所做的人類基因組測序報告發(fā)表在《科學》雜志上，科林斯帶領(lǐng)的公共資金支持的實驗室聯(lián)合體的報告同時發(fā)表在《自然》雜志上。文特爾向媒體暗示說，塞萊拉公司公布的人類基因組圖譜基本上就是他自己的個人基因圖譜。文特爾再度陷入媒體指責，“以自己的基因圖譜冒充全人類的基因圖譜”。而事后美國科學家承認，從科學上講文特爾的做法并無不妥。

在文特爾事后出版的一本名為《生命解碼》的書中，他用了這樣一個標題形容這段混亂的日子：《瘋狂的雜志和破壞性的生意人》。

在介入人類基因組解碼風波之前，文特爾任職于美國國家衛(wèi)生研究中心（NIH），并于1992年成立非盈利基因研究機構(gòu)（TIGR）。1994年，文特爾與HamiltonSmith研究出表現(xiàn)序列標簽方式（Express Sequence tag），并嘗試以散彈定序來排列染色體大小的堿基序列。這一方法為文特爾后來快速破譯人類基因組貢獻良多，但在當時飽受同仁質(zhì)疑。

“老實說，我從來就沒有奢望要成為完整解碼出史上第一個獨立生命形態(tài)的人。”文特爾事后表示。彼時還在NIH任職的他備受困擾，所寫的經(jīng)費申請計劃書曾經(jīng)在六個月內(nèi)連續(xù)三次被退回。而當初在TIGR之所以進行定序基因組計劃，主要目的只是驗證散彈定序法而已。

1998年，著名生化公司珀金·埃爾默致電文特爾，表示愿意提供3.5億美金的經(jīng)費來進行一項獨立的人類基因組的解碼。當時，美國聯(lián)邦政府主持的人類基因組定序計劃已實施了八年，而文特爾手上又還有與加利福尼亞大學合作的果蠅定序計劃。因此接到第一通電話時，文特爾以為是想像力豐富的家伙的惡作劇，當場就掛了電話。事實證明，這不是什么笑話。這筆錢就被用來成立了塞萊拉基因公司。

2000年6月底，在外界把塞萊拉和政府基因組定序計劃的競爭渲染的極為厲害時，白宮正在往文特爾的實驗室一個接一個打電話。他們不得不緊張：政府研究小組在當時只完成了21%的連續(xù)序碼，而承諾的發(fā)布時間迫在眉睫。直到6月底的記者會前一天，塞萊拉的電腦還在拼命銜接這些不連續(xù)的堿基片斷。

早在在2000年4月文特爾就把99.9%以上的基因組序列解析。塞萊拉擁有300臺全世界最快速的全自動定序機。這批占地有整整一個美式足球場那么大的機器每天運作24小時，全年無休，平均每日可完成25萬個定序反應(yīng)。然而，每一個定序反應(yīng)只能解析出500到600個堿基，比較起人類染色體上許多以百萬堿基作為單位的重復(fù)片段，連接并嘗試這些片段的排列組合才是麻煩的步驟。

在文特爾埋頭工作的時候，為了回應(yīng)外界對“人類基因組專利”的抨擊，2000年3月，美國總統(tǒng)克林頓和英國首相布萊爾聯(lián)合發(fā)表聲明，宣布兩國政府都支持把基因組數(shù)據(jù)向全世界免費公開。短短的三天內(nèi)，塞萊拉基因公司的股票市值從140億美元縮水至20億美元，而整個生物科技類股票在NASDAQ的市值則縮水1000億美元。此前，美國曾>>有認可基因?qū)＠南壤?/p>

“在白宮記者會的前一刻的節(jié)骨眼上，我手上有著克林頓、布萊爾和科林斯三人的演講稿，而沒有人知道我要說些什么。大部分的人認為我會講一些令官方人士難堪的內(nèi)幕，結(jié)果呢? 我選擇做了一個乖孩子，讓大家有個圓滿的收場。中間的恩怨情仇只能留給大家去想像。”事后文特爾如此回憶道。2002年4月份，被解雇的文特爾用他從塞萊拉拿到的1 億多美元成立文特爾研究院，用于基因領(lǐng)域的非營利性研究。當時文特爾宣布，如今他已經(jīng)有了新的理想，這個理想可能是科學的終極目標：創(chuàng)造新的生命形式。

文特爾計劃利用可以得到的DNA小片段，合成最小和最簡單的基因組：一條實驗室制造出來的、只有300個基因的螺旋線，并將它嵌入已經(jīng)被剔除了遺傳密碼的細菌之中。然后觀察這微小的細菌是否完全按照由文特爾簡化的生命進程“活起來”，并開始移動、新陳代謝和繁殖。

8年之后，辛西婭誕生。文特爾再一次遭到了廣泛的指責。人們擔心他創(chuàng)造出來的新生物會改變整個生物界自然進化過程，也有人擔心他的發(fā)明會被恐怖分子所利用。但文特爾依舊堅持自己的看法：“基因沒有好壞之分。”

在許多媒體用“生命之書”、“人性的藍圖”、“上帝的設(shè)計”等夸大的形容詞來描述人類基因組序列時，文特爾更愿意用“對一個巨大列陣的粗略而有限的內(nèi)容描述”來形容它。與其說他冷漠，不如說這個曾經(jīng)參加過越戰(zhàn)的科學家直面過殘酷的生命考驗，不過更接近其本質(zhì)而已。

生于1946年10月14日的文特爾1967年來到越南戰(zhàn)場，在美國海軍醫(yī)院服役。在此之前，他是個考卷上總是C和D，整日在加利福尼亞海灘上沖浪、賽艇的無所事事的青年，畢業(yè)于無名社區(qū)大學，只想一輩子做個沙灘邊的流浪漢。但在3500名入伍新兵中，文特爾的智力測驗得了最高分。

文特爾做了一名特種看護兵。在他的自傳里他這樣回憶那段日子：”我想逃離這個世界，我決定游泳離開這個充滿胡說八道、風言風語和極度恐懼的地方。”他選擇了自殺。

他游到過墨綠色的海域，事后他發(fā)現(xiàn)，那足足有一英里。他始終沒有后悔，直到碰見了一條鯊魚。它襲擊了文特爾，對他又撞又咬。文特爾清醒過來，不停地游，但是自殺的決心也開始動搖。“我他媽的在做什么啊？我腦子里要死的想法消失了。我想活，這種念頭比以往21年的生活中任何念頭都強烈。”文特爾在書里寫道。

“我想活，我想與眾不同”，新生之后的文特爾這樣對自己說。

他的確做到了。

聯(lián)系編輯：[email protected]

爭議無盡頭

克隆技術(shù)

1996年小羊“多利”（Dolly）誕生，世界輿論為之嘩然，原因是多利的誕生完全是拜克隆技術(shù)的恩賜。后者的出現(xiàn)給人類帶來治療疾病、移植器官、防止衰老、延長有質(zhì)量生命的現(xiàn)實希望，但是同時也讓人類陷入一個巨大的倫理學困境，有人擔心，一旦該技術(shù)被用于克隆人，千百年來人類一直遵循著的有性繁殖方式將被打破。

胚胎干細胞技術(shù)

胚胎干細胞是早期胚胎或原始性腺種分離出來的一類細胞，它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動物的所有組織和器官。支持者認為這項研究有助于根治很多疑難雜癥。而反對者則認為，進行胚胎干細胞研究就必須破壞胚胎，而胚胎是人尚未成形時在子宮的生命形式。

體細胞“直接改造”技術(shù)

把普通人體皮膚細胞改造成干細胞，然后通過基因組合控制，培育成人體組織或器官，既避免了人體胚胎克隆技術(shù)引發(fā)的倫理爭議，其高效、便利也為進一步醫(yī)學應(yīng)用打開了大門。但是在 “改造”皮膚細胞過程中，有可能使基因產(chǎn)生變異，引發(fā)腫瘤等副作用。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)

將外源基因轉(zhuǎn)移到受體生物中，使之產(chǎn)生定向的、穩(wěn)定遺傳的改變，可以培育成永遠不生蟲的棉花，防蛀牙的水果等等。這被認為是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的魅力。但是，作為人類有史以來發(fā)展最快的技術(shù)，關(guān)于其安全性的爭議從來就沒中斷過，美國作家恩道爾甚至將轉(zhuǎn)基因技術(shù)描繪成“一場新的鴉片戰(zhàn)爭”。而在法國、德國、奧地利等歐盟國家,至今都禁止在本土種植轉(zhuǎn)基因玉米等農(nóng)作物。

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