| 10年前，人類相了解一種生物的基因組，需要花費巨額資金，而今天幾乎任何人都可以不必花大錢，很快了解自己的全部基因組序列。一個人的10億個堿基的完全測序，僅需要8萬元人民幣，只需要花費1個人，大約1個月的時間，而且測序的精確度遠高于當時的大規模人類基因組計劃的結果。如果是一些較低等的生物，所需要花費，以及時間會更少。從數千萬美金到幾萬人民幣，從數年到短短的一個月，數上千人的團隊到一個人的簡單工作，在短短十幾年間便完成了，似乎令人不可思議，但卻是事實。 十年前，人類認為只要掌握了基因組，就可以制造出人工生命，但后來幾乎被否定了。因為生命的復雜性遠遠超過基因組本身，還有蛋白質組，生命過程的復雜調控機制。但無論怎么復雜，但這并不代表不可能。生物谷旗下的研究機構人員稱，現在只需要花大約15天時間合成大約10K長的全基因（DNA或RNA），也意味著，象SARS，禽流感，乙肝等病毒的基因組，在實驗內能輕易地合成！而且對病毒的一些特定的變異區基因組進行深入研究，就有可能人工制造出病毒的各種變異體，甚至可以將多種病毒合成種一種新的病毒。 最新有令人更驚奇的報道，曾在破解人類基因組計劃中起重要作用的科學家克雷格·文特爾，向100多個國家的專利機構為自己的“造物技術”提出了專利申請，據稱，他們研制的世界第一種“合成物種”已接近成活。 據報道，文特爾和他領導的位于美國馬里蘭州的研究所一直致力于人工制造新型微生物，他們所采用的是合成生物學的辦法———將攜帶特定遺傳密碼的DNA片段合成最小、最簡單的基因組，并將該基因組植入已去掉遺傳密碼的細菌體內，形成新的微生物，然后觀察它們是否能激活，進行新陳代謝和繁殖。這種細菌能吸收二氧化碳，減輕溫室效應，還能產生氫氣和生物能源。 文特爾將這項技術稱為“支原體實驗”，合成出的是一個簡單細菌，僅包含500個左右的最基本基因。文特爾的研究所在專利申請書中稱，他們擁有這些基本基因和一種“可自行生長、繁殖的合成生物體”的所有權。文特爾7日向外界解釋說：“我們申請的只是方法專利。”當被問及世界第一種“合成物種”在實驗室里是否已成活時，他表示：“我們已經快成功了。” 不管文特爾的專利是真是假，是否真按他所說的是新的生物，從科學的角度上講，是可能的。 近年來有關人造生命，有以下幾大發展方向： 1 人造組織和器官方向。即通過人工的力量，制造出與組織器官相似的，甚至完全一致的組織和器官，用以彌補和改善目前不足，或疾病情況。 這里面主要有三種模式： （1）仿生學模式。最早如人造心臟，人造眼球等是成功的案例。通過仿生學原則，從物理的，或機械上實現這些組織或器官的功能，從而達到部分替代作用，改善疾病。這些都是基于物理學。一些電影中描述未來的機器人具有思維能力，自我復制能力等。這是將目前的仿生理論過度強化了，使機器人也具有人類的思維能力。這也許在將來某一天會出現，但近期還不可能。因為從被動地執行某些程序和命令，到主動地實現程序和命令，這是一個難以跨越的門檻。 （2）體外組織培養模式。通過人工使用一些可降解基質，結合體外細胞組織培養，從而生長出具有某些組織或器官的“組織”，進而移植體內，以實現替換作用。前幾年比較流行的“人造人耳”就是此例。通過一個與人耳類似的可降解基質，讓細胞種植在基質上生長，當基質降解以后，便形成具有耳形狀的組織體。目前國內多家生物工程實驗室在嘗試類似的實驗。但客觀地說，這與實際相差很大距離，人體任何一種組織都是由不同類型的細胞有機地結合在一起的，而不是單純某一類型細胞，而目前人造組織幾乎不可能實現細胞的定向生長和培養。這種形似組織但純不是“神似”組織。 （3）體外克隆。利用體內的細胞，通過基因工程的克隆技術，使細胞定向分化為某一類型細胞，從而實現生長出體外器官。現有的技術仍局限于體外大量培養某些細胞，如骨髓。目前已用于治療某些白血病。但要培養或克隆出復雜的組織器官，仍不是一朝一息的事情，它遠比克隆一個整體的人困難得多。 2 人造微生物 由于高等生物的基因組的復雜性，以及細胞調控過于復雜，超出目前科研范圍。但是一些低等的微生物，卻成為重要的突破口，其基因組簡單，功能也十分明確。因此，仿制或改造基因組，從而產生新的微生物是完全有可能的。 而且，許多“古細菌”或特殊生物，具有特殊的特征，如吸收甲烷，吸收CO2，煉石油，冶煉金屬，分解垃圾，分析一些難以自然降解的有機物，這些特殊的特征，有可能成為改造地球環境的重要的工具！傳統的廢物處理廠，實際上整個流程也許可以在某些微生物體內得以實現。現階段主要還是尋找和利用一些特殊細菌去實際，但人類實際上對這些細菌功能很快就有了解透徹，這樣就可以對這些細菌的基因組進行人工改造，使其從一種加工廠，演變成另一種加工廠。相信在不遠的未來，人類會很快掌握這些技術。也許從這種角度上認為，人造微生物有可能成為拯救地球污染的工具！ 文特爾的工作若真能合成“微生物”，吃“CO2”，釋放“O2”或“H2”的話，那真是造福人類。 但是我們也不得不得擔憂，人類能制造微生物，但并不代表能控制這些微生物！微生物的自身快速變異能力，以及快速生長繁殖的特性，以及人類也許會錯誤地合成某種新的危害的微生物，這些都有可能成為人類發展的夢魘！甚至可能會使人類從地球上徹底消失！ 但科學的發展，我們無法阻止，這些興奮和擔憂相信在未來的十年內會全部成為現實！現代的生物科學每10年會有一個巨大的改變。全新的技術極大加快人類對生命的認識速度。 3 機器人。 許多科幻片擔憂人類有一天會被自身制造的機器人趕出家園，但從科學角度，這種情況是最不可能發生的。生命體遠不是目前的機器所能形容，哪怕是最簡單的低等生物。何況人類或類似人類這樣的高等生物，目前的仿生機器人，最多是根據人類指定的程序完全一些簡單的工作而已。所謂高等機器人，是利用目前的神經網絡等學習模型，使機器人具有一定的“學習”能力，這就是所謂的智能。但這一切發展都依賴于數學和物理學的發展，但數學和物理學的發展，也許是50年或100年才會有一個跨躍。仿生機器人具有越來越多的功能是事實，但遠遠不能取代生命。但是前面所說的仿生器官，相信是一種重要的發展方向，單純從機械角度，確實能改善許多病人的痛苦。 可以這樣說，人類最終將挑戰自身，人類的命運完全由自己導演。 本文來自"生物谷" |
