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《青年科学》

开博时间:2016-11-21 21:22:00

《青年科学》杂志创办于1980年,是沈阳日报报业集团主管并主办的综合性期刊。辽宁省一级期刊,曾连续两届被国家新闻出版署评为“全国百种重点期刊”。

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人造生命近在咫尺

2009-02-22 21:23:08

  人类能够扮演上帝的角色,创造出新的生命吗?答案可能在3~10年内揭晓。今后,使用DNA构造活体细胞的故事将不仅仅出现在科幻小说里,你可能会在显微镜里亲眼目睹这一切的发生。

  人造生命的基本要素

  人造生命与克隆不同,克隆是利用现有遗传信息“复制”生命,而人造生命则是利用核苷等组成脱氧核糖核酸(DNA)的基本要素创造新生命。与其他细胞不同的是,人工合成的细胞将是科学家利用基因技术在实验室里创造出的新物种,结构和内容同世界上任何一个细胞都不一样。

  意大利威尼斯原生生命研究小组的负责人马克·彼劳博士说:“创造活体原生细胞可以改变人类在宇宙中的位置,帮助人类解开宇宙历史上生命诞生的谜团,并且能够重新定义人类自身的角色。”造物主可能不再仅仅在神话传说中出现了。

  “人造生命”在本质上应该具备以下三个方面的基本要素:

  ★构造一个细胞容器,或者说建造一个细胞膜结构作为框架,这层细胞膜具有吸收有益分子、排出有害分子,以及自我繁殖增生的功能。

  ★构建一个基因系统以控制细胞某些功能的表达,使细胞根据外界环境的变化而增殖或者变异。

  ★构建一个新陈代谢系统,使之能够将外界的原料处理吸收后转化为能量,供生命运转。

  突破自然进化过程

  哈佛大学医学院的科学家杰克·佐斯塔克是该类研究的领军人物之一,他认为一旦细胞膜容器构建完毕,科学家们就可以按照合适的比例向其中填注核酸物质,如果顺利的话,达尔文进化论所描述的原理将会在实验室人工条件下被完美演绎。

  与此同时,一些科学家正在解决自然进化所解决不了的问题,传统DNA包含4种碱基——腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶。它们根据配对原则组成了DNA螺旋结构,而现在科学家们希望引入非自然界的8种碱基参与配对过程,使得人造生命具备不同于自然生命的一些特性。

  整体移植基因组

  科学家将一种微生物体内的基因组整个植入另一种相似微生物体内,已经成功使后者成为具备前者功能的“复制体”。这项实验成果由美国生物学家克雷格·文特尔完成。

  20世纪70年代以来,科学家已经人工合成了各种有机组织。但把包含“整体指令”的数万基因组移植,将一种微生物转化为另一种微生物的尝试,在科研史上还是第一次。

  造福还是颠覆人类

  从事“人造生命”研究的科学家相信,人造生命将会在未来解决一系列目前人类难以克服的问题,帮我们干一些“脏活累活”,其中包括抵御疾病、“锁住”温室气体和“吃掉”垃圾等一系列职责,意义可谓非常重大。

  虽然“人造生命”的研究目前还面临许多问题,但不少人已经表达了伦理上的担忧。他们认为,这是在试图缩短几百万年的进化历程,创立自己的生物起源版本。

  有一些持反对态度的科学家还担心潜在的生物恐怖和环境问题。有人提出,因为目前没有生物合成的相关监管规定,将来生物恐怖主义分子很可能利用这一技术制造致命病毒和生化武器,而实验室中的人造细菌是否会给环境和人类带来更大的风险也让人忧心忡忡。

  彼劳博士说:“人们担心人造生命会不受控制地‘疯长’是有一定道理的,但是我们有很多严格的措施会防止这种情况的发生,因为这些人造生命被创造出来以后都是非常虚弱和不稳定的,哪怕是在实验室里存活1个小时,都算得上是巨大的成功了,说这些生物会跑出来搞得天下大乱,那几乎是完全不可能的事。”

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