淺談人造生命

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1、淺談人造生命郭明洋（11A13207生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院）摘要：本文介紹了人造生命的現(xiàn)狀，并對(duì)人造生命技術(shù)可能涉及的領(lǐng)域及用途做了合理展望，并提出了關(guān)于人造生命的弊端和由此帶來的倫理問題。關(guān)鍵詞：人造生命技術(shù)展望倫理一、人造生命的概念（一）人造生命的定義人造生命，顧名思義，即人造牛命是指人為的制造出符合牛命特征的牛命形態(tài)，是指“invitro"（意為生物體外，在實(shí)驗(yàn)室中）合成生物化學(xué)產(chǎn)物和其組成物質(zhì)得到的生命，與使用更寬泛的“人工生命”時(shí)通常強(qiáng)調(diào)“insilicon”不同。而目前能達(dá)到的所謂的人造牛命與人們普遍認(rèn)為的“人造生

2、命”有著一定的差界，冃前的人造生命是指以化學(xué)合成的基因重新建立新染色體，并導(dǎo)入已經(jīng)被剔除遺傳物質(zhì)的細(xì)胞小，最終整合成的一個(gè)完整的可正常繁殖的生命體。在這個(gè)牛命體形成的過程屮，其遺傳物質(zhì)雖然來口人工合成，但是細(xì)胞內(nèi)供養(yǎng)染色體的原始環(huán)境來源于口然生命，而不是完全人工制造，因此目前所謂的人造牛命并不是完全的人造主命。（二）“辛西婭”——當(dāng)代人造生命技術(shù)的產(chǎn)物2010年5月20H,＜科學(xué)〉雜志上宣告世界上首例人造牛命一一人造細(xì)胞誕牛，并將其命名為“辛西婭”，消息一出，全球媒體紛紛對(duì)此進(jìn)行了大幅報(bào)道。這個(gè)標(biāo)志著人類“笫二次創(chuàng)世紀(jì)”的重要

3、嘗試，更被賦予了“人造生命”的美稱。而這一具有里程碑意義的實(shí)驗(yàn)表明，生命是可以在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造的，由此帶來的在醫(yī)?藥，化學(xué)，能源，環(huán)境，信息方而的快速發(fā)展可能改變?nèi)祟惿鐣?huì)的進(jìn)程，將人們帶到一個(gè)全新的“人造生命時(shí)代”。那么，“辛西婭”究競(jìng)是如何誕生的呢？首先讓我們來研究一下它誕生的背景。i.“辛西婭”誕生的背景1.支原體的發(fā)現(xiàn)（最小、最簡(jiǎn)單的微生物，沒有細(xì)胞壁，可見的細(xì)胞器也只有核糖體）2.1995年，最小基因組牛物一一牛殖道支原體的發(fā)現(xiàn)（與絲狀支原體同為實(shí)驗(yàn)材料）3.1999年“最小基因組”概念的提出1.2004年，囊牛物反應(yīng)器

4、的創(chuàng)造“囊牛物反應(yīng)器”（Vesiclebioreactors）,是由從不同來源取得得生物材料所組成的生物反應(yīng)器，在組成Z前將其遺傳物質(zhì)破壞，組成Z后人為加入遺傳物使具開始制造蛋白質(zhì)，但囊生物反應(yīng)器只能在實(shí)驗(yàn)壞境屮存活短短兒犬，其細(xì)胞中發(fā)生的反應(yīng)也對(duì)在配好的化學(xué)藥劑中進(jìn)行，并不完全依賴于細(xì)胞內(nèi)環(huán)境，但“囊牛物反應(yīng)器”為進(jìn)一步的研究作了很好的鋪墊。i.“辛西婭”的誕生1.解碼絲狀支原體細(xì)菌，將具染色體解碼，隨即利用化學(xué)方法一點(diǎn)一點(diǎn)重新排列DNAo2.將重組的DNA碎片放入酵母液中，令其慢慢地重新聚合。3.將人造DNA放入另外一個(gè)受

5、體細(xì)菌屮，通過生長(zhǎng)和分離，受體細(xì)菌產(chǎn)生兩個(gè)細(xì)胞，一個(gè)帶有人造DNA,另一個(gè)帶有天然DNA。4.培養(yǎng)皿屮的抗生索將帶有天然DNA的細(xì)胞殺死，只留下人造細(xì)胞不斷增生。5.幾個(gè)小時(shí)Z內(nèi)，受體細(xì)菌內(nèi)原有DNA的所有痕跡全部消失，人造細(xì)胞不斷繁殖。新的生命誕生了。然

6、佃，冃前由克雷格?文特爾領(lǐng)導(dǎo)的科研小組所創(chuàng)造的生命依IH沒有脫離將遺傳物質(zhì)導(dǎo)入另一個(gè)去除遺傳物細(xì)胞，并將具發(fā)展為新牛命的俗套——這意味看細(xì)胞內(nèi)壞境目前還不能做到人工設(shè)計(jì)并制造，目前的人造生命并不是“從零開始制造生命”。那么，一個(gè)真正的成熟的人造生命技術(shù)究竟能為人類社會(huì)帶來怎

7、樣翻犬覆地的變化呢？二、人造生命技術(shù)的展望在傳統(tǒng)的牛物技術(shù)屮，人們能做的已經(jīng)有很多，例如牛物反應(yīng)器牛產(chǎn)藥物，物種改良以提高農(nóng)作物產(chǎn)量等等，那么在這些傳統(tǒng)生物技術(shù)已經(jīng)可以達(dá)到的領(lǐng)域中為什么耍應(yīng)用人造生命技術(shù)呢？因?yàn)閭鹘y(tǒng)技術(shù)只是對(duì)自然牛?命的有限改造，自然牛命無法摒棄已進(jìn)化出的原有功能，這些功能不僅要耗費(fèi)更多的能源，也可能對(duì)人們期望達(dá)到的冃標(biāo)產(chǎn)生一定限制，就好比人類只想耍飛翔，就在騎車上安裝了翅膀一樣，雖然達(dá)到了飛翔的目的，但是由于技術(shù)本身的局限性，效率上有極大的限制，而人造生命技術(shù)就好比從頭到尾專為飛翔設(shè)計(jì)的飛機(jī)，與傳統(tǒng)生物技術(shù)

8、相比，不僅可以免去對(duì)口然牛物的選擇，更可以脫離自然牛物具有的局限性，雖然這一切都必須基于人們對(duì)于遺傳密碼的完備的了解，但人造生命技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)生物技術(shù)是質(zhì)的飛躍，而傳統(tǒng)生物技術(shù)能達(dá)到的H的，人造生命技術(shù)都能以更高的效率完成。（一）能源接受英國《新科學(xué)家》采訪時(shí)，文特爾被問到一口真的合成岀細(xì)菌這類微生物，將會(huì)用來干什么。他冋答說，今示20年，整個(gè)化學(xué)工業(yè)和人部分石汕公司都要依靠合成基因纟R學(xué)，人類需要找到另一種方式把地球屮的碳提取出來，將其燃燒，再把它釋放回人氣。文特爾說：“從理論上講，我們可以改變生物的整個(gè)基因，去除不想要的功

9、能，加入希望的功能，創(chuàng)造出新的適合工業(yè)化的有機(jī)體?！盵]可見人造生命技術(shù)應(yīng)川的第-?領(lǐng)域是全人類共同面對(duì)的巨大困境——能源。i.改進(jìn)采油技術(shù)微牛物采汕是通過引入或刺激在汕藏屮能夠存活的微牛物來捉高原汕采收率的技術(shù)，它是依賴包括微生物生長(zhǎng)、運(yùn)輸、新陳代謝等復(fù)雜過程在內(nèi)的一個(gè)生物