國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心國(guó)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所

　　■  李思一

　　美國(guó)科學(xué)家克雷格·文特爾于2010年5月20日宣布在人造生命研究中取得了重大突破，他的研究所已創(chuàng)造出首例由人造基因控制的細(xì)胞。盡管這一成果并非如某些媒體吹噓的人類自己創(chuàng)造了新生命，但也確實(shí)在人造生命的征程中邁進(jìn)了一大步。

　　從短期看，合成生物學(xué)的發(fā)展有可能為醫(yī)藥、農(nóng)作物新品種、能源和環(huán)保開(kāi)辟新的途徑，還可能振興化學(xué)工業(yè)。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，人工合成生命體究竟會(huì)導(dǎo)向何處，其結(jié)果由什么人、以何種目的開(kāi)展應(yīng)用卻存在極大的不確定性，此事已經(jīng)引起許多專家的注意，美國(guó)隨即召開(kāi)了眾議院聽(tīng)證會(huì)，討論相關(guān)問(wèn)題。

　　新的“人造生命”研究

　　人造生命的研究在美國(guó)開(kāi)展了十多年。文特爾研究所的新成果是文特爾和史密斯領(lǐng)導(dǎo)的20人研究組，花費(fèi)4000萬(wàn)美元，經(jīng)十多年努力完成的。他們?cè)谟?jì)算機(jī)上編制代碼，據(jù)此化學(xué)合成了一個(gè)基因，再將此基因插入剔除了DNA的山羊支原體細(xì)胞中，形成了新的、沒(méi)有任何先祖的絲狀支原體。這個(gè)帶有人為特殊標(biāo)記的細(xì)胞能自行分裂生長(zhǎng)，而且在幾代后還發(fā)生變異，如同真正的細(xì)胞那樣。

　　從理論上說(shuō)，丹麥專家拉斯馬森認(rèn)為，若要人工合成活的細(xì)胞，需具備三個(gè)基本條件：其外界環(huán)境有自由能通道，即必須有某種形式的新陳代謝；必須有細(xì)胞膜；必須有自行再生的信息，即基因組。要同時(shí)具備上述三個(gè)條件，并使之正常工作是極大的挑戰(zhàn)。很多專家認(rèn)為，文特爾全力以赴地設(shè)法合成整個(gè)細(xì)菌基因組，并實(shí)現(xiàn)了正常工作，確實(shí)是一大成就，但理論上并未開(kāi)辟新的研究途徑。由于合成生命的艱難，迄今能準(zhǔn)確地將核酸片段合成基因、使之再生并適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行基因表達(dá)的最大生命組織還只不過(guò)是基因組。

　　就實(shí)踐而言，如果致力于清潔燃料或廉價(jià)醫(yī)藥研究，則能以較少投入獲得更大成果。近幾年，合成生物學(xué)界已經(jīng)研制成功抗瘧疾藥青蒿素和生物燃料。杜邦公司近10年花費(fèi)了數(shù)億美元，成功地令大腸桿菌產(chǎn)生1,3-丙二醇。哈佛醫(yī)學(xué)院的丘奇研究組創(chuàng)造了快速廉價(jià)的方法改變細(xì)菌多種基因，稱之為多元自動(dòng)基因工程(MAGE)，或稱生物磚塊。丘奇正在進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)，他認(rèn)為：“改變部分基因比創(chuàng)造全部基因組便捷得多，而且能真正做實(shí)事。”

　　文特爾也承認(rèn)，創(chuàng)建 “生物磚塊”這種基因工具箱是用于合成期望性能的生物器件的有效途徑?，F(xiàn)麻省理工學(xué)院注冊(cè)了2500個(gè)生物磚塊，其中大多數(shù)是學(xué)生參加“國(guó)際基因工程機(jī)器競(jìng)賽”制成的，據(jù)說(shuō)只有10%能正常工作。倫敦帝國(guó)學(xué)院的基特尼說(shuō)：“現(xiàn)今已充分認(rèn)識(shí)和鑒別，并可用于制造專業(yè)生物器件的生物磚塊約有300個(gè)。”

　　生物磚塊研究的主要目的是解決實(shí)際問(wèn)題，例如研制可監(jiān)測(cè)引起泌尿系統(tǒng)感染菌蛋白，或新型監(jiān)測(cè)超級(jí)病菌－金黃色葡萄球菌的生物傳感器；制成能分解通常難于降解的工業(yè)廢棄聚合物材料的合成酶等。

　　合成生物學(xué)的安全倫理問(wèn)題

　　然而，由于合成生物學(xué)數(shù)十年的發(fā)展，各種基因操作手段日益增多并廣泛傳播，合成基因的成本大大降低，一些非生命科學(xué)的人員，甚至一些未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)的人員開(kāi)始進(jìn)入基因工程領(lǐng)域，他們參與操作和控制生命抱有多種不同目的，卻往往沒(méi)有清楚說(shuō)明其理由。

　　這類非專業(yè)人員的參與，加上不穩(wěn)定的全球政治和社會(huì)形勢(shì)，一旦不同的群體和組織利用合成生物學(xué)的技術(shù)和成果來(lái)危害社會(huì)，或由于合成生命體自身生長(zhǎng)和變異的不可預(yù)測(cè)性，帶來(lái)危害人類健康或生態(tài)環(huán)境的長(zhǎng)遠(yuǎn)變化，人類社會(huì)的安全便將受到重大威脅。

　　美國(guó)國(guó)家科學(xué)生物安全顧問(wèn)委員會(huì)(NSABB)已經(jīng)提出了這類研究的兩用性定義，定出框架以便監(jiān)視相關(guān)研究，包括涉及的范圍、對(duì)相關(guān)危險(xiǎn)的教育和通告。兩用性是指：基于現(xiàn)有認(rèn)識(shí)的研究可以合理地預(yù)期將產(chǎn)生知識(shí)、產(chǎn)品和技術(shù)，但也可能會(huì)被他人直接錯(cuò)誤地用于危害公眾的健康、農(nóng)業(yè)、動(dòng)植物、環(huán)境或材料中。

　　在西方國(guó)家，創(chuàng)造合成基因和合成生命存在的一個(gè)重大倫理問(wèn)題是，創(chuàng)造生命是上帝的特權(quán)，生命體閃耀著圣靈之光，人類創(chuàng)造生命是褻瀆神明的。因此，人造生命除了技術(shù)上和政治上的安全問(wèn)題外，還有社會(huì)倫理問(wèn)題，可能需要以一種新方式來(lái)說(shuō)明。

　　盡管當(dāng)前對(duì)于文特爾的成果，梵蒂岡的反應(yīng)倒是積極的，認(rèn)為這不是創(chuàng)造了生命，而只是取代了其中的一部分作用機(jī)制。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，對(duì)于人類創(chuàng)造生命的話題，恐怕還須從哲學(xué)、社會(huì)科學(xué)、神學(xué)和普通大眾等多方面來(lái)考慮。