美国科学家探索人造生命
两年前，科学家们意外地发现，脊髓灰质炎病毒能够在试管中的化学合成物中自动复制。由此，美国洛克菲勒大学的生物学家埃尔伯特·里勃切特得到启发，希望借助某种化学反应，制造出像活细胞一样可以自己生长的生命形式。
近日，里勃切特博士领导的研究小组宣布，他们对创造人造生命的尝试已进入实验阶段。这种人工生物叫做“囊生物反应器”，它很像某种低级的生物细胞，组成部分来自不同的生物材料。其柔软的细胞壁由蛋清中的脂肪分子制成，而细胞构成则是从诸如大肠杆菌之类活着的生物中得到。
要成为一种生命体，就必须有一套生物系统生成蛋白质，这是生命必不可少的特征之一。美国洛克菲勒大学的科学家令能够生产蛋白质的生物分子混合物悬浮在油中，形成微小颗粒。然后，他们在这些颗粒外包裹两层肥皂膜状的磷脂分子，像细胞膜一样将生物分子混合物颗粒包裹在其中。观察发现，用分子膜包裹之后，生物分子持续生产蛋白质的时间比原来延长了1倍。为了进一步延长生物分子生产蛋白质的时间，科学家还在“细胞”中加入了一种细菌基因，这种基因可以控制生成一种名为α－溶血素的蛋白质。该蛋白质形状类似桶，能够插入细胞膜形成小孔，环境中的营养物质便可通过这些小孔进入“人造细胞”，自动补充制造蛋白质的原材料，这样，“细胞”就可以连续数日生成蛋白质。 研究人员称，这种“人造细胞”像一个微型“工厂”，可生成具有工业和医学价值的蛋白质。
人造生命的3项基本要素
从实验结果来看，里勃切特领导的研究小组似乎成功制造出了一个人造细胞。但实际上，这些实验中的生物反应器并不能算是活着的，因为它们只能生活在配置好的化合物中，且仅存活数天。但是，这项研究距离合成生物这个新领域只有一步之遥，合成生物的目的是制成新的生物体。里勃切特在接受采访时说：“如果这一切成为可能，我们就该重新思考一下生命究竟是什么。与其说这是个科学问题，不如说是个哲学问题。对我来说，生命就像一个机器，一个由电脑程序控制的机器，仅此而已。”
像核技术一样，此项新技术既有巨大潜在利益也有许多风险。一旦这样的有机体被制造出来，就可以让它们完成人类不能完成的事情。例如，可以把这种有机体投放到被原油污染的海水中。让它们吃掉所有原油并把原油分解成无害的成分，等海水中的原油被消化完，它们也随即死去。然而此项技术的风险来自这样一个事实：虽然它们是人造物，但却是活的，它们可以从其环境中获取材料构建自身，并进行自我复制、取得进化。
应该说，里勃切特通过实验制造出的一些生命物质，只是生物大分子的基本构成单元，还远远不是生命。那么，怎样才算是生命？尽管目前科学家对生命定义的一些细节还存有争议，但他们都同意生命至少要具备3个特征：第一，生命必须有一个容器，如细胞的细胞膜，人的身体等；第二，生命能进行新陈代谢，可在酶的催化作用下与环境做物质和能量的交换；第三，生命具有可以被储存和复制的化学指令，这些指令控制着生命活动，并且能复制遗传。
目前，这3项基本要素已经在实验室里分别模拟成功，科学家们宣称他们已经做好创造人造生命的一切准备工作。不久前，欧盟曾为开展这方面的研究拨发专款，还在意大利威尼斯专门成立了世界上首家人造生命研究所——欧洲生命工程中心。 美国马萨诸塞综合医院的微生物学家马丁·汉泽克认为，现在是开始实践性研究和着手全面实验的时候了。此项实验一旦取得成功，将开辟人类生命工程的新纪元。
基因大师的造物计划
按照达尔文进化论的观点，当今五彩缤纷的生物世界，都是由一个共同祖先即原始生命体演化而来。原始生命体是怎样产生的？这一直是一个困扰科学界的谜团。近50多年来，科学家们为了解开这个谜，一直进行“人造生命”的探索。
早在2001年11月21日，世界著名的基因大师、美国塞莱拉公司前总裁克雷格·文特尔就宣布开展一项新的研究，目标是利用人工合成的遗传物质，在实验室里制造一种在自然界中并不存在的新物种。
新研究计划将生殖支原体作为研究对象，这种寄生在人体内却不引发疾病的细菌只有一条染色体，其中包含517个基因，是已知基因组最小的生物。文特尔等人准备首先将天然生殖支原体细胞内的遗传物质全部去除，然后合成出含有细菌生存所需最少基因数目的人造染色体。人造染色体最终将注入去除遗传物质的中空生殖支原体细胞，以进一步研究这种人造细胞能否存活繁殖。
文特尔解释说，他们的研究纯粹是基础性的，不是彻底人工制造一个全新的生物，而是一种对生命体的改造。他认为，这项研究可以使人们从根本上加深对细胞生存最关键条件的理解。如果初步实验取得成功，他们更长远的设想，是不断为其添加新功能，比如分解火力发电厂排放的二氧化碳，或生产可用作燃料的氢等，从而为低成本、高效率制造生物能源找到一条新出路。
尽管专家们从这种新技术中看到了无穷的好处，但很多人对于它可能给人类伦理观念带来的冲击，以及人类最终可能失去对新物种的控制等问题感到担忧。因为任何人造生命都有可能演化成与地球上现有的生命形式完全不同的生命，成为无法控制的生物。对此，美国加利福尼亚大学分子生物学教授戴维·迪默却认为，人类制造的任何东西都不可能与那些在自然界中进化了30亿年的生物竞争。而且科学家们还在设计另一层保护措施：所有人造生命都将依赖自然界不存在的化学物质，这些关键性的化学物质一旦消除，人造生命便即死亡。因此，人造生命失控的风险极其微小。
来源: 大众科技报
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2005/2/27 18:53:00
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