中國日報網(wǎng)站環(huán)球在線消息:假設(shè)一天,你有通過基因創(chuàng)造人類的能力,你會選擇誰的基因?正常情況下,你不要選擇克雷格·溫特博士,因為他的基因顯示,他身患阿茲海默氏老年癡呆癥的概率很高。
2008年初,美國《科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上刊出一篇論文,克雷格·溫特研究院的科學(xué)家們不僅能夠為基因組排序,還能“設(shè)計”并且建造基因組。這就是說,他們有可能“合成”出生命!
有人稱克雷格·溫特博士為“基因魔鬼”。他的名字第一次被大眾熟悉,是在上世紀(jì)末那場“基因爭奪戰(zhàn)”中。1990年,被稱為“20世紀(jì)三大科學(xué)工程”之一的人類基因組工程正式啟動。這項由六國科學(xué)家參與合作的項目,定于2005完成人類基因組的測序,所有數(shù)據(jù)免費提供給全人類。然而1998年,由溫特博士牽頭的另一組科學(xué)家卻跳了出來,他們宣稱3年內(nèi)就能完成人類基因組的測序,但實驗結(jié)果要收費。
兩組科學(xué)家為此展開紛爭,最終在白宮的協(xié)調(diào)下,才合作完成了人類基因組的測序。從此,溫特一炮打響,并有了“科學(xué)壞小子”的綽號。2007年他被美國《時代》雜志選為“全球最具影響力的100人”之一。
破解生命密碼
這個“基因魔鬼”一直沒有消停過。
2007年9月,溫特博士在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)布了自己的完整基因圖譜,成為有史以來第一位公開基因圖譜的個人。在這張圖譜上,他甚至注明了那些造成他各種遺傳性疾病或者生理特征的基因,譬如阿茲海默氏老年癡呆、冠狀動脈硬化、肥胖癥、酗酒、不合群等等,當(dāng)然也有他引以為豪的藍(lán)眼睛基因。
更為轟動的是3個月后,他的研究團隊又宣布合成出了基因組。
就像唱片上的刻紋決定著你能聽到的音樂一樣,每在唱片上刻出一條新紋路,你就能創(chuàng)造一首新曲子。從基因?qū)W的角度上來說,溫特博士所做的,就是用基因的“代碼”或者說“刻紋”創(chuàng)造生命。
科學(xué)研究告訴我們,任何物種的DNA都由四種基本的核苷酸組成,這是生命的最基本代碼。用這最基本的生命代碼,溫特博士和他的團隊組裝出了一種全新的單細(xì)胞生物的基因組。只要把這個基因組放入一個細(xì)胞中,一個新物種就將會誕生。雖然溫特博士目前還沒有這么做,但是,他的實驗已經(jīng)證明,如果將一個細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)移植到另外一個細(xì)胞中,那么這個細(xì)胞將會遵從新的遺傳物質(zhì)信息而工作。
據(jù)說,這段剛剛在克雷格·溫特研究院里被合成出來的基因組,將會掀起一個基因?qū)W的革命,將人類引入一個新的世界秩序。生命將不再像《圣經(jīng)》中描述的那樣,由上帝一手創(chuàng)造,而成為一個浩大的工程項目。由此,我們能生產(chǎn)出治療疾病藥物的新物種,能發(fā)明有效根治某種疾病的新疫苗,甚至能創(chuàng)造新的生命。
與創(chuàng)造功能單一的有機體相比,創(chuàng)造多細(xì)胞、具有運動和自我意識,甚至有一張臉的生物,要復(fù)雜得多。雖然那些科幻小說、電影里令人恐怖的生物離我們還很遙遠(yuǎn),也許創(chuàng)造生命會因為太危險而不被社會允許,但溫特博士的這份報告似乎已經(jīng)預(yù)示著生命密碼的破解。一旦做到了這點,最終可以創(chuàng)造出什么來,唯一限制我們的,就只有想象力了。
因此這個未來可能代替上帝“制造”人類的博士,引起了人們的高度關(guān)注。“基因魔鬼”究竟是何方神圣?
基因研究的幕后激戰(zhàn)
在2007年溫特出版的自傳《解密一段生命》里,附著他中學(xué)時的一張成績單,上面幾乎全是C和D。在課余時間,他最喜歡做的事就是到舊金山機場跑道旁的公路上,踩著自行車和起飛的飛機“賽跑”。他也因此激怒了飛行員,最終那條路被機場封鎖了。
誰也沒有料到淘氣鬼克雷格·溫特日后可能改變世界。1967年,溫特參軍去越南,在海軍醫(yī)院里做醫(yī)護兵。除了和漂亮的護士調(diào)情外,溫特最大的收獲就是學(xué)會了如何操作一種被稱為“閃電”的帆船?!爱?dāng)你身處戰(zhàn)亂時,你會自然而然地思考和平與自由,”他說,“我做夢都想能夠駕船環(huán)游世界?!?/p>
戰(zhàn)爭改變了溫特的人生軌跡。從越南歸來后,溫特決定做一名醫(yī)生。這個連高中都沒有畢業(yè)的淘氣鬼,重新拾起課本,進入一所社區(qū)大學(xué),最后從加州大學(xué)圣迭亞哥分院畢業(yè)。因為迷上了生物化學(xué),他繼續(xù)攻讀博士,后來在美國國家衛(wèi)生研究院找到工作。溫特說自己當(dāng)時是個小小的公務(wù)員,每天在迷宮似的政府大樓里穿梭。
后來他開始對破解基因產(chǎn)生了興趣。在研究中,他放棄對基因藍(lán)圖的整體研究,改攻基因排序的課題,并在這一領(lǐng)域取得了突飛猛進的成績。但“基因研究之父”瓦特遜對其頗為不滿,斥責(zé)他不務(wù)正業(yè),做的是“猴子都能干的活!”雖然溫特對工作無比熱情,但那個被他稱為“官僚地域”的環(huán)境和無處不在的批評,讓他無比憤慨,最終決定一走了之。
1992年,溫特終于籌齊資金,創(chuàng)辦了自己的基因研究學(xué)院。3年里,他完成了能引起腦膜炎的流感嗜血桿菌的基因組排序,這是人類第一次對有機體的基因進行完整的排序。之后,他和他的團隊在此方面樹立了權(quán)威。胃口越來越大的溫特很快就瞄上了人類的基因組排序。在上世紀(jì)90年代,這樣的工程幾乎是無法想象,要確認(rèn)人類23對染色體上的35億個堿基中每一個的排列和組成,其復(fù)雜程度可想而知。
不過,溫特已經(jīng)想到了解決途徑。首先用超級計算機對必要的DNA片段進行記錄,然后把龐大的DNA“敲碎”并對基因組測序,再按事先記錄好的順序?qū)⒁粋€個片斷拼接。就像一張紙如果被撕成碎片,但只要撕裂的痕跡是事先設(shè)計好的,那么碎片最后也能被輕易復(fù)原。
于是,在1998年溫特大膽預(yù)測他的基因組測序法,能比多國科學(xué)家團隊更快、更廉價地完成基因組排序。當(dāng)時有報道說:“溫特聲稱只需要3年和2億美元,這使原本聲稱需要15年和30億美元的政府科學(xué)家小組非常尷尬……”
為了確保自己不是吹牛,溫特與科學(xué)界巨頭鉑金·埃爾默(全球最大的高精科研儀器制造商)合作,創(chuàng)辦了一個名為Celera Genomics的風(fēng)險投資公司。公司的名字Celera來自英文單詞“加速”(accelerate)。他們還購入了一臺當(dāng)時號稱是世界上第三快的超級計算機,來輔助測量排序。開始,溫特團隊還和多國科學(xué)家團隊有過短暫的合作,但很快就分手了。隨后的兩年,雙方火藥味十足,時不時制造輿論壓力諷刺對方。
2000年,溫特博士兌現(xiàn)了許下的諾言,趕在多國科學(xué)家小組之前,完成了基因組排序。他們的關(guān)系,最后也在一位政府官員協(xié)調(diào)下和解。2000年3月14日,美國總統(tǒng)克林頓和英國首相布萊爾在白宮發(fā)聯(lián)合聲明,支持基因組數(shù)據(jù)無償公開。而兩組科學(xué)家也在僅僅一天時間的間隔里,分別在世界最權(quán)威兩大學(xué)術(shù)期刊,美國《科學(xué)》雜志和英國《自然》雜志上發(fā)布了自己的結(jié)果草圖。因為時間緊迫,兩大期刊破例在沒有對論文數(shù)據(jù)進行完全核實的情況下就匆匆發(fā)表,這也算是史無前例。
合成生命只是夢想的一小步
有人說,溫特實在不像個科學(xué)家,反而更像明星。他時不時向外界炫耀他的私人飛機、豪華游艇和瑞士名表。他接受媒體采訪時的陣勢,也同娛樂圈的明星大腕一般,前呼后擁。
Celera在紐約股市上市的當(dāng)天,溫特圈走了10億美元。這筆資金成為他科研的保證。原本溫特團隊提出要對最終結(jié)果收費使用,這種“用科研來圈錢的做法”,惹來了無數(shù)的非議。但當(dāng)溫特在雜志上無償公開基因數(shù)據(jù)后,公司股東們卻又不滿意了。在白宮聯(lián)合聲明發(fā)表兩年后,溫特被公司董事會開除。
為了尋找安慰,他又想起在越南海灘時的夢想:駕船環(huán)游世界。他給自己的帆船起名叫“魔法師”。但作為一個科學(xué)家,溫特環(huán)游世界的目的可不是游山玩水,而是要探訪海洋深處的生命奧秘。在兩年半的時間里,他帶領(lǐng)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了600萬個新的基因和400多種新的海洋微生物。
溫特就這樣往返于實驗室和海洋之間,他還有另一項宏偉工程——在實驗室里創(chuàng)造生命。1995年溫特和他的團隊曾對一種叫做生殖器支原體的細(xì)菌進行過基因排序。這是一種不討人喜歡、愛感染動物的細(xì)菌。這個有機體只有485個基因,是已知最簡單的能自我復(fù)制的生命形式之一。溫特博士很好奇,如果一個生物體需要生存和繁衍,那么它究竟需要多少個基因?如果我們能找到這個問題的答案,就能知道制造“生命”所必需的DNA,然后在此之上“增加”或“精簡”,從而設(shè)計新的“生命”。
在十年之前,若是要檢測某個基因是否為“生命”所必需的,科學(xué)家們不得不把各個基因分別去掉,再看其是否依然能夠存活。但當(dāng)溫特博士和他的小組2002年開始這項研究時,我們對基因的了解和處理技術(shù)已經(jīng)有了迅猛的發(fā)展。他們不再需要把基因一個個拆開,相反,可以把一個個基因連起來,就像逆向工程一樣,從最基本的四種核苷酸開始組裝,看它究竟什么時候可以自己“啟動”──從本質(zhì)上來說,他們就是在“創(chuàng)造”生命。
并不是每個人都相信他能夠成功,當(dāng)然如果溫特成功了,他將改寫歷史。
如今,合成生物技術(shù)已經(jīng)逐漸被運用到工業(yè)上。世界化工巨頭杜邦公司,2006年投產(chǎn)了一條全新的生產(chǎn)線,通過23項基因的改動,大腸桿菌從玉米中吸收糖分,將其轉(zhuǎn)化為丙烷二醇——一種重要的化工原料,可以被用來制造地毯、衣物以及塑料。杜邦每天可以生產(chǎn)4.5萬噸丙烷二醇,而它們并非什么全新的物種,只是在基因上做了手腳的天然生物。杜邦公司應(yīng)用生物部門的技術(shù)副總裁說:“如果你要問,在將來有什么東西是不能被基因所生產(chǎn)出來的?我的答案是:沒有?!?/p>
正是基因工程在商業(yè)上的廣闊前景,為溫特找來了新的投資人。有了之前Celera失敗的教訓(xùn),溫特這次的商業(yè)計劃更加周密。他盡量避免與風(fēng)險投資商合作,而尋求真正想利用基因科技的贊助商,共同獲利。他現(xiàn)在的贊助商之一是墨西哥的農(nóng)業(yè)大亨阿佛諾·羅摩·伽扎。伽扎一口氣給了溫特1500萬美金,并堅信他的投資一定能得到回報?!皽靥厥莻€極具爭議的人物,很多人不接受他的所作所為。但是只有那些極具爭議的人物,才能改變這個世界?!?/p>
合成生命只是溫特博士夢想的一小步,他真正的野心是合成能夠造福人類和有商業(yè)前景的新物種。譬如,能將稻草轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚾剂系募?xì)菌,能吸收溫室氣體、分解有毒物質(zhì)的細(xì)菌,甚至直接將水分解成氫和氧的細(xì)菌等等。
雖然溫特這次的初衷并無惡意,但仍有不少人對他的實驗持保留意見,更有保守派人士斥責(zé)他是“違背上帝的意愿而行”。因為目前尚無任何法規(guī)約束新物種試驗,全靠科學(xué)家自律。而恐怖主義分子也極有可能利用這一技術(shù)制造新的生化武器。人造生命一旦失控,本已脆弱不堪的生態(tài)環(huán)境必然會受到極大的威脅,就像我們在科幻小說、電影中看到的場景,地球生命也許會面臨嚴(yán)峻的考驗。
對于特立獨行的溫特博士來說,外界的批評和擔(dān)憂從來不是他要考慮的問題。對他而言,試驗的樂趣就像在跑道上追逐滑翔的飛機一樣,充滿了刺激和挑戰(zhàn)。(來源:《環(huán)球人物》雜志)