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人工合成细胞成为现实,这帮人到底想干什么?

作者:何三变/译著  时间:2016-03-28
描述:这是生命科学领域的重大突破,人类有望在此项科研成果的基础上用基因组“定制”生产清洁生物燃料的微生物,以及“定制”可以吸收大气中二氧化碳的微生物,还可以“定制”可用作疫苗的微生物。
《生活宝典shenghuobaodian.com》讯 层出不穷的生物因此诞生?美国基因组研究先驱克里格·文特尔博士领导的科研团队成功设计制造出人工合成细胞Syn3.0,这种细胞仅包含473个基因,比目前已知的任何其他细菌的基因都要少,是地球上最基本的生命形式。

这是生命科学领域的重大突破,人类有望在此项科研成果的基础上用基因组“定制”生产清洁生物燃料的微生物,以及“定制”可以吸收大气中二氧化碳的微生物,还可以“定制”可用作疫苗的微生物。

克里格·文特尔博士说:“我认为这是一个新时代的开始。”

英国科学家将此项成就赞誉为“非凡的‘力量之塔’”,而发表研究成果的《科学》杂志则称“很荣幸”刊登论文。

率先制造“人工合成生命”

据英国《每日邮报》25日报道,现年69岁的克里格·文特尔博士是一名越战老兵,也是一位有亿万身家的企业家。他在美国加州创建了杰·克里格·文特尔学院(J. CraigV enter Insti-tute),拥有世界领先的基因组科研团队,曾于1995年加入人类基因组测序项目。他还创建了合成基因公司。

2010年,文特尔博士宣布他领导的科研小组首次制造出“人工合成生命”,震惊了世界。

科研小组制造人工合成生命的方法是,他们首先抽取蕈状支原体的DNA (脱氧核糖核酸),又将用化学品制作的基因片段“组装”到前者之中,制作出一个新的DNA;科研小组再将这个新的DNA装到抽空的山羊支原体中,制造出新的丝状支原体,他们将它称为Syn1.0合成细胞。

Syn1.0合成细胞可以生长和自我复制,因此是一种人工合成生命。

合成最简单的生命形式

如今,文特尔博士领导的科研团队更进一步,在Syn1.0合成细胞的基础上进行基因删减,合成了最简单的生命形式。

据报道,Syn1 .0合成细胞包含90 1个基因,而人类的基因有2万多个。文特尔博士领导的科研团队经过反复试验和多次失败,终于弄清楚了哪些基因对于生命存在是“最基本”的。

科研小组系统地在Syn1.0合成细胞的基因中加入其他异质基因,干扰合成细胞的功能,以确定原有基因组中哪些基因对细胞存活是必需的。

科研小组接着挨个“拆卸”原有基因组中那些被认为非必需的基因,并确保Syn1.0合成细胞继续存活。

科研小组最后抽取“拆卸”后的基因组,将其注入抽空的细胞中。这个仅有473个基因的合成细胞居然仍能生存和自我复制,科研小组将其命名为Syn3.0合成细胞。

虽然这个合成细胞的基因组很简单,但研究人员强调,他们只弄清楚了其中约三分之二的基因的功能,还有149个基因的作用尚不清楚。

科技述评

解答生命之谜,也有伦理风险

《每日邮报》的报道称,理论上Syn3.0合成细胞可以再“嫁接”其他基因,为疾病治疗和燃料生产带来革命性的变化。

文特尔博士称,合成细胞蕴含的可能性仍然超出人类的想象。他还说,终极的可能性是这种合成细胞可以用来复制任何存活的生命有机体。

在一次电话会议上,文特尔博士说:“解答有关生命的基本问题的唯一途径就是合成一个最小的基因组。”

此前曾有记者问文特尔博士,为什么他认为自己在设计生命方面比上帝还要做得好,文特尔博士简单地回答说:“好吧,我们有计算机。”

伦敦大学的合成生物学家维托尔·平黑罗博士说:“这项成果是一座非凡的‘力量之塔’,呈现了我们已知的最简单的生命有机体。”

合成细胞在造福人类的同时也存在伦理之忧。批评者担心,此类生物合成技术进展太快,超过了立法的限制。有人甚至担心此类技术可能被用来制造人工合成生物武器。

监测生物技术发展的ETC组织称,合成细胞的基因存在跨种类嫁接的风险,可能会导致出现人类毫无抵抗能力的瘟疫。

该组织的项目主任吉米·托马斯甚至将克里格·文特尔比作“生物科学领域的唐纳德·特朗普(美国共和党总统竞选人)”,“没有人能确定他想干什么”。
 
相关文章:首例胚胎干细胞人体试验展开 瘫痪病人有望治愈
 
美国一家生物科技公司2010你10月11日宣布,他们已经在一名脊髓受伤的病人身上展开胚胎干细胞疗法的试验。这是世界首例胚胎干细胞人体临床试验,具有里程碑意义,有医生将此称为"干细胞时代的黎明”。
 
据报道,这次试验由美国加州的Geron生物科技公司实施,得到了美国政府批准。首名受试者是一名脊髓受伤的瘫痪病人,10月8日在美国佐治亚州亚特兰大菲尔德中心(Shepherd Center)接受了治疗。医生将数百万个人类胚胎干细胞注入这名患者体内,观察干细胞是否能使患者的受损脊髓得以复原。
 
Geron公司科研人员指出,这是第一阶段的临床试验,其目的主要是评估这种疗法是否安全,至于它的有效性则不是这次试验的重点。
 
人胚胎干细胞取自人类受精卵发育几天后的胚胎,它能够发育成为200种甚至更多的身体组织,具有“全能”的发展潜力。仅从技术角度来说,用胚胎干细胞来培养人体组织和器官以治疗疾病是最理想的。科学家们相信它可以被用来治疗许多目前无法攻克的疾病,比如脊髓受伤、帕金森病等。
 
不过由于胚胎干细胞是人类受精卵发育而来,因此用它治疗疾病在道德方面一直存有争议。美国前总统布什在任期间一直禁止联邦资金用于胚胎干细胞研究。奥巴马上台后于去年3月9日签署行政命令,解除这一禁令。
 
新闻回顾:全球首例人类胚胎干细胞治疗人体试验获批
 
背景资料:胚胎干细胞研究在美国一直争议颇大,但获得了总统奥巴马的支持。2001年,美国前任总统布什上任伊始即对胚胎干细胞研究设限,规定联邦资金仅准许用于资助已经存在的胚胎干细胞研究;2009年3月,现任总统奥巴马通过行政命令解除了限制,为胚胎干细胞研究打开了大门。但双方之间的争斗仍未停止。应一个宗教团体提出的诉讼,哥伦比亚特区地方法院法官罗伊斯·兰伯思23日在一项裁决中发布临时禁令,以破坏人类胚胎为由,禁止联邦资金资助人类胚胎干细胞研究。这一禁令立即在科学界引起了极大的风波。根据这一禁令,不管是已经存在的胚胎干细胞研究还是尚未开展的,都将面临极大的资金缺口。
 
胚胎干细胞研究的意义:可为多种疾病治疗提供新方法。学界广泛认为,胚胎干细胞是具有最广泛发展潜力的干细胞,可以分化成所有种类的体细胞。虽然胚胎干细胞的效用还不能完全确定,但科学家们相信,有朝一日他们能培育出全新的细胞和组织,为治疗糖尿病、心脏病、癌症、帕金森氏综合征等疾病提供新方法。
 
新闻回顾:美胚胎干细胞研究引发争论 奥巴马政府表态支持
 
近日,美国干细胞研究领域再度掀起巨浪。支持和反对胚胎干细胞研究的力量再一次在法律上展开了搏斗。双方谁胜谁负目前还难见分晓。不过,许多分析人士指出,科学研究难以逃脱政治的纷争,可能会令科学家无所适从,从而影响科技的发展。
 
胚胎干细胞研究在美国一直争议颇大。2001年,美国前任总统布什上任伊始即对胚胎干细胞研究设限,规定联邦资金仅准许用于资助已经存在的胚胎干细胞研究;2009年3月,现任总统奥巴马通过行政命令解除了限制,为胚胎干细胞研究打开了大门。但双方之间的争斗仍未停止。应一个宗教团体提出的诉讼,哥伦比亚特区地方法院法官罗伊斯·兰伯思23日在一项裁决中发布临时禁令,以破坏人类胚胎为由,禁止联邦资金资助人类胚胎干细胞研究。这一禁令立即在科学界引起了极大的风波。根据这一禁令,不管是已经存在的胚胎干细胞研究还是尚未开展的,都将面临极大的资金缺口。
 
美国政府立即对此事作出了回应。美国司法部发言人马修·米勒24日表示,司法部最早将在本周内就地区法院法官颁布的胚胎干细胞研究临时禁令提起上诉,司法部还将要求上诉法院暂停这一禁令生效。美国白宫副发言人比尔·伯顿也表示,奥巴马总统“仍旧认为他的政策是正确的”,并且相信胚胎干细胞研究能够在不破坏伦理道德的前提下挽救人的生命。
 
兰伯思的裁决在科学界也引起了极大影响。科学界广泛认为,胚胎干细胞是具有最广泛发展潜力的干细胞,可以分化成所有种类的体细胞。虽然胚胎干细胞的效用还不能完全确定,但科学家们相信,有朝一日他们能培育出全新的细胞和组织,为治疗糖尿病、心脏病、癌症、帕金森氏综合征等疾病提供新方法。但由于胚胎干细胞研究会破坏胚胎,这项研究在美国引起道德和伦理方面的争议。不少科学家纷纷表示,这一决定让胚胎干细胞研究“退回到2001年以前的水平”。美国纽约干细胞研究基金会负责人苏珊·所罗门表示,这是“最糟糕的情景”,“科学由于一小撮人的政治利益而遭到了绑架”。
 
许多分析人士指出,所罗门的观点不无道理。科学研究和任何事件都可能与政治挂钩。胚胎干细胞研究之所以在奥巴马改变政策一年多以后再度热炒,充分体现出美国国内保守势力浮出水面。日前,美国《华盛顿邮报》指出,眼下的情况是“奥巴马的白宫,布什的社会”,认为奥巴马所代表的改革派势力仍然难以主导美国社会,保守势力仍然具有强大的力量,足以对美国内政外交产生深刻影响,有时甚至可能占据各种事务的主导权,而此次胚胎干细胞研究再度遭遇阻滞就是一个明证。因此美国媒体在报道此事时,尤其强调了法官兰伯思的经历:兰伯思1987年被时任总统里根提名成为哥伦比亚特区地方法院首席法官,保守派背景明显。
 
不过,奥巴马政府不会眼睁睁看着自己制定的政策被保守派势力打倒。尤其是时值中期选举,目前选情不佳的民主党不仅不能露出软弱的一面,更希望借此机会大做文章,拉动自己的支持率。因此美国司法部立即站出来提出诉讼。与此同时,美国科罗拉多州民主党众议员戴安娜·德吉特表示,她正在考虑重新提出要求将胚胎干细胞研究合法化的法案,而这一法案在布什政府时期曾经两次遭到否决。如果民主党方面能够在胚胎干细胞研究的问题上取得进展,无疑将会是中期选举前的一个成功。
 
然而,政治上的纷争会将科学家们搞得无所适从。对于许多从事胚胎干细胞研究的科学家们来说,实验室才是他们关注的重点。而目前胚胎干细胞研究再度掀起波澜,让许多科学家感到困惑,“是我们误读了国会的意思,还是他们发出了错误的信号?”而部分美国舆论认为,没有政治作为保证,胚胎干细胞研究时常受到打扰,处于时断时续的情况中。长此以往,美国将丧失在这一领域的领先地位,以后有可能会追悔莫及。

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