美国科学家说，他们借助染色体移植技术合成出了首个“人工细菌”，向合成生命迈出了重要一步。科学家希望，利用合成生命技术制造出可以生产人工燃料或清除有毒废物的“定制细菌”。
美国《科学》杂志２９日公布一项最新实验成果，美国生物学家通过将一种
微生物体内的整个基因组植入另一种相似微生物体内，成功使后者成为具备前者功能的“复制体”。
一些科学家将这一成果形容为生物工程学界的“重大突破”，人类对“人造生命”的探索也由此迈出重要一步。
人造生命不同于克隆
克雷格·文特尔和他领导的位于马里兰州的研究所一直致力于人工制造新型微生物的研究。
文特尔说：“这就像给苹果机安装一个新的软件，使其变成兼容机。我认为，我们将最终制造出人工细胞，目前的试验是实现这一目标的第一步。”科学家说，人造生命不同于克隆生物，它是将基因片段人为地重新组合，并培育成一个可以自我生存、繁殖的崭新生命体，可以说是一个完全人为创造的物种。
申请专利期待产业化
文特尔的团队已为其“造物术”申请了专利。他们希望，这项技术将能够走向产业化。文特尔说：“这是重要的一步，一旦我们有了合成染色体，我们就可以继续向前迈进，在下十年或更早的时间里，我们也许能够制造出经过改良的器官。”
研究人员在实验中使用了一种结构非常简单的细菌，叫山羊支原体。与构成复杂器官的细胞不同，细菌是无核的。研究人员承认，在复杂的生物体中，甚至有细胞壁的细菌中，应用这项技术将更加困难，因为排斥反应会抵抗外来的DNA。
新技术引起一些担心
新技术引起了一些人的担心。加拿大非盈利组织ETC说，他们对这项实验和文特尔的专利申请感到担忧。“我们对这项专利的应用范围和其垄断地位感到忧心，我们正要求全世界的专利机构都拒绝他们的申请。”一些生物伦理学家也指出，从理论上来说，这项技术有可能用于制造新的致病细菌，甚至用于研制生物武器。
「科学」期刊网站廿八日报导，人类基因序列解码先驱文特所率领的研究团队，已成功把一种细菌的整个基因组移植到另一种细菌之上，开启制造所谓「合成形式生命」的先河。
文特这项实验的终极目标，要制造一种可以吸取大气之二氧化碳的合成细胞，并制造出可当燃料用的甲烷，降低人类对石化燃料的依赖，减少全球暖化问题。文特说：「我们期盼在十年内，甚或一半的时间，就能藉合成生物学取得这种燃料。」
许多科学家赞扬文特开发的移植技术，不啻完全重组一个有机体的基因组。看过报告的科学家都佩服文特的成就，但也有科学家持保留态度，因为离制造出合成染色体的阶段还有一段漫漫长路要走。
生物学家早已能透过基因工程的方式，把有用的基因植入细菌和其他有机体内，但合成生物学则是更进一步，以更全面及系统性的方式从事基因工程。
分子生物学家几十年来一直在用基因工程技术，藉着加入短短的DNA序列或整个基因，甚至加入大片染色体，修改微生物和其他细胞，以期制造人工合成细菌，用以发展抗疟疾药物或新式生质燃料。
但是，这是研究人员首次把一种生物的整个基因体完整转移到另一个有机生物体，并显示因此形成的细胞能够表现外来基因的特性。
文特团队采用两种霉浆菌，这是只有一个染色体，也没有细胞壁抵挡外来细菌的简单细菌。研究人员先为捐赠基因体的细菌加入两个基因，一个基因会把细菌变成蓝色，另一个具有抗药性，能够抵挡用以杀死任何保留原有基因的宿主细菌的抗生素。
接着他们除去捐赠细菌的染色体蛋白质，以探究光是赤裸的基因能否重新改造异种细胞，结果含有宿主细菌的培养皿几天内就出现蓝色菌落。虽然只有大约十五万分之一宿主细菌接受新的基因体和成长，可是这些新细菌完全没有原细菌的基因。
研究人员承认这种实验还存在许多疑问，包括还不确知一个基因组如何取代另一个基因组。现有程序成功率也太低，而且对更大、更复杂的细菌是否有效还不得而知。如果合成的基因组真的可以完全取代霉浆菌原本的基因组，文特就能宣布自己创造出全球第一个合成生命。
英国媒体29日称，科学家可能会在数月后制造出第一种“人造生命”。一些美国生物学家通过将一种微生物体内的整个基因组植入另一种相似微生物体内，已经成功使后者成为具备前者功能的“复制体”，他们还声称将在数月后利用类似实验原理制造出首个“人造生命”。这一研究成果已发表在6月29日出版的《科学》杂志上。
科学家将该成果形容为生物工程学界的“重大突破”，人类对“人造生命”的探索也迈出重要一步。
基因组移植
这项实验成果由美国马里兰州罗克维尔的“克雷格·文特尔研究所”完成，其负责人、生物学家克雷格·文特尔长期致力于基因组研究。
在研究过程中，研究人员将细胞结构简单的两种相近支原体作为实验对象。首先，研究人员从一种支原体内提取整组基因组，再移植入另一种易让山羊感染肺炎的支原体亚种中。
通过实验室培育，科学家发现少数接受“基因组移植”的支原体亚种发生显著变化：新植入的基因组开始取代原基因组运作，并且使这一支原体亚种的运作功能与原支原体功能完全吻合。
“这就相当于通过装入一个新的软件，我们就把一台苹果电脑转变成了普通电脑。”文特尔介绍说。
文特尔带领的研究小组说，他们将在数月内开展进一步实验，准备按照类似实验原理将一组人造基因组移植入简单生物体内。如果实验获得成功，这将标志着人类首次制造出“人造生命”。
意义重大
文特尔表示，人工制造微生物的成功，是他们10多年来科研的一个重大突破，“我们还希望在今后十年通过人造有机体制造出第一种生物燃料。”《科学》杂志则表示，人造微生物生命体的完成，是生物工程发展的一个里程碑。自从20世纪70年代以来，科学家已经人工合成了各种有机组织。但把包含“整体指令”的数万基因组移植，将一种微生物转化为另一种微生物的尝试，在科研史上还是第一次。
引起争议
利用文特尔的研究，科学家们未来可能研究出针对大型有机体的生物工程学方案。比如“创造”出具有特殊功能的新微生物，它们可以充当绿色能源以替代石油和煤，还能分解火力发电厂排放的二氧化碳，从而为低成本、高效率制造生物能源找到一条新出路。
目前，文特尔的研究小组已经将自己的这一实验原理申请注册专利，希望在未来生产出能够产生酒精和氢气等燃料的合成细菌。美国能源部一直在资助这一项目，他们也看中了这种研究的长远潜力。
不过事情往往具有双面性，这种开创性的研究正引起科学界的疑虑。有科学家担心，也许有一天这项技术被用作制造新一代生化武器的用途。文特尔曾解释称，他们的研究不是彻底人工制造一个全新的生物，而是更关注对一种生命体的改造。
作者：
2007-7-2