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理解科学怪人的传统

发自帕洛阿尔托——“活了,它在动,活了......它真的活过来了!”,在“大作”完成之际,维克托·弗兰肯斯坦医生兴奋地高叫着。正如电影《科学怪人》(Frankenstein)的情节那样,医学研究者都渴望去创造生命,但在大多数情况下,他们所能做的只不过是用突变或其他基因工程手段来将各种活体组织拼凑起来罢了。

今年5月,在J·克雷格·文特尔研究所,由创办人文特尔亲自率领的研究团队利用化学模块合成了一种全新的细菌基因,并将其植入了另一种细菌的细胞内。新植入的遗传信息“重新激活”了受体细胞,新细胞生理机能如常,可以自我复制,并呈现出“供体”的相关特征。换句话说,一种新的人工合成生命正式诞生了。

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科学界对此可谓众说纷纭,有人觉得“有点新奇”,有人惊呼“末日先兆”。或许前者更为明智:文特尔的成果只不过将目前的技术有所推进,还算不上是革命性的。

其实“合成生物学”这一研究领域的目标,就是利用工程手段将微观生物学,细胞生物学更紧密地结合起来,从而实现将标准化的生物组件互相混合,配对和组装——犹如用现成的底盘,引擎,变速器等部件组装成一辆新车一样。

科学家在实现这一目标的过程中将获得空前巨大的创新机会,使他们能更容易地合成某些特定的微生物和植物,并以此生产某些药用成分,清理有毒废料以及从空气中获取(或“固定”)氮气以缓解对化肥的需求。

在过去的半个世纪中,在更为有效和精确的研究工具和资源推动下,基因工程领域取得了突破性的进展,并随之在更为广泛的领域里开启了许多新发展机会。而文特尔实验室的研究成果其实是奠基于早在几十年前就已启动的一项类似研究之上。早在1967年,来自斯坦福大学医学院和加州理工学院的一个研究团队就公开展示了一种叫名为“ΦΧ174”的细菌病毒基因组的传染性,该DNA是利用一个完整的病毒DNA作为模板(蓝图),在生化酶的作用下合成的。当年这一创举被誉为“试管中的生命”。

2002年,另一个来自纽约州立大学石溪分校的研究团队也利用现有的基础化学模块合成了具有传染性的小儿麻痹病毒。而他们合成这一病毒的蓝本仅仅是已知的RNA序列(病毒基因的组成部分,在化学上与DNA类似)而已。与1967年的那个研究相类似的是,这个具有传染性的RNA也是在酶的作用下合成的。这说明即使在缺少天然模板的情况下,我们也能直接合成病毒的蛋白质。科学家也再一次在试管里创造了生命。

而除了使用化学合成法而非酶类来合成DNA之外,文特尔团队最近的成果与前人研究并无实质区别。因此《自然》期刊对文特尔研究论文的炒作就显得有点过分了。

在文特尔发表的研究论文末尾,《自然》发表了八篇称赞该研究重要性的评论。其实行内人早就知道这一研究仅是对前人成果的一种改进,并质疑文特尔团队是否真的创造了一个“合成细胞”。不过,社会科学家则倾向于夸大这一成果的弦外之音。

里德学院的哲学教授马克·贝多这样写到,该项技术的“新潜能创造了新的责任。没有人能够预知制造新形式的生命所带来的后果,我们必须准备好应对意外与不测。这意味着我们需要对自身的预防性思维和风险分析能力加以革新。”

但其实几十年来,技术日趋炉火纯青的基因工程师一直在使用新旧技术来制造具有增强或者新机能的生命体。而那些诱人向善的规则和标准也早就拥有足够能力去应付那些致病或威胁自然环境的人造生命(若说有什么不足之处的话,那就是这些条文实在是太繁琐了)。

而另一方面,瑞士遗传学家马丁·弗森尼格明智地点明文特尔的成果“只是一个工具性的创新,不是概念性的革命”。还有一些科学家则指出文特尔合成的生命严格来说只能算是个“半合成品”,因为合成后的DNA(仅占了整个细胞干重的1%)被植入了一个正常的(或者说非合成的)细菌中。

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我们有必要了解一下生物合成的历史,因为确定正确的研究范式对政府如何对这一领域进行管制是非常关键的,反过来,政府的管制又会影响该技术的潜在应用和扩散。35年前,美国国立卫生研究院制订了关于DNA重组或“基因工程”技术的研究指导原则,而这份过分谨小慎微,并建立在特殊和无效臆测之上的指导方针也钻凿无误地显示出,科学家和联邦政府都过度臆测和夸大了这方面的风险——这也使得生物技术在世界各地的发展自此步履蹒跚。

在无数的领域中,生物合成技术为无数领域的研究发展提供了强大的新工具。但彻底释放这一技术的潜能则要求政府的监管要建立在科学严格的风险分析,以及对过去谬误的正确评估之上。