“基因魔鬼”的造人运动
[ 2008-04-09 14:35 ]

中国日报网站环球在线消息:假设一天,你有通过基因创造人类的能力,你会选择谁的基因?正常情况下,你不要选择克雷格·温特博士,因为他的基因显示,他身患阿兹海默氏老年痴呆症的概率很高。

2008年初,美国《科学》杂志网络版上刊出一篇论文,克雷格·温特研究院的科学家们不仅能够为基因组排序,还能“设计”并且建造基因组。这就是说,他们有可能“合成”出生命!

有人称克雷格·温特博士为“基因魔鬼”。他的名字第一次被大众熟悉,是在上世纪末那场“基因争夺战”中。1990年,被称为“20世纪三大科学工程”之一的人类基因组工程正式启动。这项由六国科学家参与合作的项目,定于2005完成人类基因组的测序,所有数据免费提供给全人类。然而1998年,由温特博士牵头的另一组科学家却跳了出来,他们宣称3年内就能完成人类基因组的测序,但实验结果要收费。

两组科学家为此展开纷争,最终在白宫的协调下,才合作完成了人类基因组的测序。从此,温特一炮打响,并有了“科学坏小子”的绰号。2007年他被美国《时代》杂志选为“全球最具影响力的100人”之一。

破解生命密码

这个“基因魔鬼”一直没有消停过。

2007年9月,温特博士在学术期刊上发布了自己的完整基因图谱,成为有史以来第一位公开基因图谱的个人。在这张图谱上,他甚至注明了那些造成他各种遗传性疾病或者生理特征的基因,譬如阿兹海默氏老年痴呆、冠状动脉硬化、肥胖症、酗酒、不合群等等,当然也有他引以为豪的蓝眼睛基因。

更为轰动的是3个月后,他的研究团队又宣布合成出了基因组。

就像唱片上的刻纹决定着你能听到的音乐一样,每在唱片上刻出一条新纹路,你就能创造一首新曲子。从基因学的角度上来说,温特博士所做的,就是用基因的“代码”或者说“刻纹”创造生命。

科学研究告诉我们,任何物种的DNA都由四种基本的核苷酸组成,这是生命的最基本代码。用这最基本的生命代码,温特博士和他的团队组装出了一种全新的单细胞生物的基因组。只要把这个基因组放入一个细胞中,一个新物种就将会诞生。虽然温特博士目前还没有这么做,但是,他的实验已经证明,如果将一个细胞内的遗传物质移植到另外一个细胞中,那么这个细胞将会遵从新的遗传物质信息而工作。

据说,这段刚刚在克雷格·温特研究院里被合成出来的基因组,将会掀起一个基因学的革命,将人类引入一个新的世界秩序。生命将不再像《圣经》中描述的那样,由上帝一手创造,而成为一个浩大的工程项目。由此,我们能生产出治疗疾病药物的新物种,能发明有效根治某种疾病的新疫苗,甚至能创造新的生命。

与创造功能单一的有机体相比,创造多细胞、具有运动和自我意识,甚至有一张脸的生物,要复杂得多。虽然那些科幻小说、电影里令人恐怖的生物离我们还很遥远,也许创造生命会因为太危险而不被社会允许,但温特博士的这份报告似乎已经预示着生命密码的破解。一旦做到了这点,最终可以创造出什么来,唯一限制我们的,就只有想象力了。

因此这个未来可能代替上帝“制造”人类的博士,引起了人们的高度关注。“基因魔鬼”究竟是何方神圣?

基因研究的幕后激战

在2007年温特出版的自传《解密一段生命》里,附着他中学时的一张成绩单,上面几乎全是C和D。在课余时间,他最喜欢做的事就是到旧金山机场跑道旁的公路上,踩着自行车和起飞的飞机“赛跑”。他也因此激怒了飞行员,最终那条路被机场封锁了。

谁也没有料到淘气鬼克雷格·温特日后可能改变世界。1967年,温特参军去越南,在海军医院里做医护兵。除了和漂亮的护士调情外,温特最大的收获就是学会了如何操作一种被称为“闪电”的帆船。“当你身处战乱时,你会自然而然地思考和平与自由,”他说,“我做梦都想能够驾船环游世界。”

战争改变了温特的人生轨迹。从越南归来后,温特决定做一名医生。这个连高中都没有毕业的淘气鬼,重新拾起课本,进入一所社区大学,最后从加州大学圣迭亚哥分院毕业。因为迷上了生物化学,他继续攻读博士,后来在美国国家卫生研究院找到工作。温特说自己当时是个小小的公务员,每天在迷宫似的政府大楼里穿梭。

后来他开始对破解基因产生了兴趣。在研究中,他放弃对基因蓝图的整体研究,改攻基因排序的课题,并在这一领域取得了突飞猛进的成绩。但“基因研究之父”瓦特逊对其颇为不满,斥责他不务正业,做的是“猴子都能干的活!”虽然温特对工作无比热情,但那个被他称为“官僚地域”的环境和无处不在的批评,让他无比愤慨,最终决定一走了之。

1992年,温特终于筹齐资金,创办了自己的基因研究学院。3年里,他完成了能引起脑膜炎的流感嗜血杆菌的基因组排序,这是人类第一次对有机体的基因进行完整的排序。之后,他和他的团队在此方面树立了权威。胃口越来越大的温特很快就瞄上了人类的基因组排序。在上世纪90年代,这样的工程几乎是无法想象,要确认人类23对染色体上的35亿个碱基中每一个的排列和组成,其复杂程度可想而知。

不过,温特已经想到了解决途径。首先用超级计算机对必要的DNA片段进行记录,然后把庞大的DNA“敲碎”并对基因组测序,再按事先记录好的顺序将一个个片断拼接。就像一张纸如果被撕成碎片,但只要撕裂的痕迹是事先设计好的,那么碎片最后也能被轻易复原。

于是,在1998年温特大胆预测他的基因组测序法,能比多国科学家团队更快、更廉价地完成基因组排序。当时有报道说:“温特声称只需要3年和2亿美元,这使原本声称需要15年和30亿美元的政府科学家小组非常尴尬……”

为了确保自己不是吹牛,温特与科学界巨头铂金·埃尔默(全球最大的高精科研仪器制造商)合作,创办了一个名为Celera Genomics的风险投资公司。公司的名字Celera来自英文单词“加速”(accelerate)。他们还购入了一台当时号称是世界上第三快的超级计算机,来辅助测量排序。开始,温特团队还和多国科学家团队有过短暂的合作,但很快就分手了。随后的两年,双方火药味十足,时不时制造舆论压力讽刺对方。

2000年,温特博士兑现了许下的诺言,赶在多国科学家小组之前,完成了基因组排序。他们的关系,最后也在一位政府官员协调下和解。2000年3月14日,美国总统克林顿和英国首相布莱尔在白宫发联合声明,支持基因组数据无偿公开。而两组科学家也在仅仅一天时间的间隔里,分别在世界最权威两大学术期刊,美国《科学》杂志和英国《自然》杂志上发布了自己的结果草图。因为时间紧迫,两大期刊破例在没有对论文数据进行完全核实的情况下就匆匆发表,这也算是史无前例。

合成生命只是梦想的一小步

有人说,温特实在不像个科学家,反而更像明星。他时不时向外界炫耀他的私人飞机、豪华游艇和瑞士名表。他接受媒体采访时的阵势,也同娱乐圈的明星大腕一般,前呼后拥。

Celera在纽约股市上市的当天,温特圈走了10亿美元。这笔资金成为他科研的保证。原本温特团队提出要对最终结果收费使用,这种“用科研来圈钱的做法”,惹来了无数的非议。但当温特在杂志上无偿公开基因数据后,公司股东们却又不满意了。在白宫联合声明发表两年后,温特被公司董事会开除。

为了寻找安慰,他又想起在越南海滩时的梦想:驾船环游世界。他给自己的帆船起名叫“魔法师”。但作为一个科学家,温特环游世界的目的可不是游山玩水,而是要探访海洋深处的生命奥秘。在两年半的时间里,他带领科学家们发现了600万个新的基因和400多种新的海洋微生物。

温特就这样往返于实验室和海洋之间,他还有另一项宏伟工程——在实验室里创造生命。1995年温特和他的团队曾对一种叫做生殖器支原体的细菌进行过基因排序。这是一种不讨人喜欢、爱感染动物的细菌。这个有机体只有485个基因,是已知最简单的能自我复制的生命形式之一。温特博士很好奇,如果一个生物体需要生存和繁衍,那么它究竟需要多少个基因?如果我们能找到这个问题的答案,就能知道制造“生命”所必需的DNA,然后在此之上“增加”或“精简”,从而设计新的“生命”。

在十年之前,若是要检测某个基因是否为“生命”所必需的,科学家们不得不把各个基因分别去掉,再看其是否依然能够存活。但当温特博士和他的小组2002年开始这项研究时,我们对基因的了解和处理技术已经有了迅猛的发展。他们不再需要把基因一个个拆开,相反,可以把一个个基因连起来,就像逆向工程一样,从最基本的四种核苷酸开始组装,看它究竟什么时候可以自己“启动”──从本质上来说,他们就是在“创造”生命。

并不是每个人都相信他能够成功,当然如果温特成功了,他将改写历史。

如今,合成生物技术已经逐渐被运用到工业上。世界化工巨头杜邦公司,2006年投产了一条全新的生产线,通过23项基因的改动,大肠杆菌从玉米中吸收糖分,将其转化为丙烷二醇——一种重要的化工原料,可以被用来制造地毯、衣物以及塑料。杜邦每天可以生产4.5万吨丙烷二醇,而它们并非什么全新的物种,只是在基因上做了手脚的天然生物。杜邦公司应用生物部门的技术副总裁说:“如果你要问,在将来有什么东西是不能被基因所生产出来的?我的答案是:没有。”

正是基因工程在商业上的广阔前景,为温特找来了新的投资人。有了之前Celera失败的教训,温特这次的商业计划更加周密。他尽量避免与风险投资商合作,而寻求真正想利用基因科技的赞助商,共同获利。他现在的赞助商之一是墨西哥的农业大亨阿佛诺·罗摩·伽扎。伽扎一口气给了温特1500万美金,并坚信他的投资一定能得到回报。“温特是个极具争议的人物,很多人不接受他的所作所为。但是只有那些极具争议的人物,才能改变这个世界。”

合成生命只是温特博士梦想的一小步,他真正的野心是合成能够造福人类和有商业前景的新物种。譬如,能将稻草转变为汽车燃料的细菌,能吸收温室气体、分解有毒物质的细菌,甚至直接将水分解成氢和氧的细菌等等。

虽然温特这次的初衷并无恶意,但仍有不少人对他的实验持保留意见,更有保守派人士斥责他是“违背上帝的意愿而行”。因为目前尚无任何法规约束新物种试验,全靠科学家自律。而恐怖主义分子也极有可能利用这一技术制造新的生化武器。人造生命一旦失控,本已脆弱不堪的生态环境必然会受到极大的威胁,就像我们在科幻小说、电影中看到的场景,地球生命也许会面临严峻的考验。

对于特立独行的温特博士来说,外界的批评和担忧从来不是他要考虑的问题。对他而言,试验的乐趣就像在跑道上追逐滑翔的飞机一样,充满了刺激和挑战。(来源:《环球人物》杂志)


 

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