[ZT]实现创造生命的古老梦想——合成生物学的发展走向


2007-6-22 8:16:01      阅读532次
 

 

  上帝创造人类和世间万物,这是传说。但创造生命却是人类的梦想。近年来,由于一门新型学科的诞生和发展,这个古老的人类梦想正在变为现实,它就是建立在基因图谱排序基础上的合成生物学。

  合成生物学的发展

  最近20年来,对生命基本信息分子DNA的研究,使得出现了像克隆动物、生产转基因食品和药品等奇迹。现在在一些大学和独立的实验室 里,有许多正在进行的科研项目,科学家们正在从一个全新的角度开发基因工程。根据传统的模式,掌握基因———基因的片断,能够把它由一个生物转移到另一个 生物。而新的项目能够使用在实验室里制造的合成DNA,制造出自然界中不存在的病毒和细菌。这些生物被指定执行各种有益于人类和地球的任务,如进入血液循 环以探查和破坏肿瘤,消灭导致地球变热的有害气体。这些进程正在进行中,它构成一个科学的分支,即合成生物学。美国麻省理工学院人工智能实验室工程师汤姆 ·耐特说:“自从地球上开始出现生命,基因编码已经存在了360万年,现在到了重新排列它们的时候了。”

  基因图谱和“生物砖块”

  合成生物学取得的进展是建立在对生物基因图谱越来越多的了解上。第一个基因图谱的排序1995年完成,它是对一种细菌基因图谱进行排 序。此后,对几种动物的基因图谱进行了排序。这些成果的取得,使得人们于2003年制造出人工病毒。目前,科学研究还集中于通过掌握DNA来控制细胞的功 能。普林斯顿大学的科研人员罗·卫斯认为:“用不了多久,我们就能够像设置一台电脑那样,对细胞的行为进行设计。”2年前,卫斯重新编排了埃布氏菌的基因 程序,使这种细菌之间能够相互交接,使试管中的颜色发生了变化。

  为了寻求修改细菌的行为,合成生物学引进了电器工程的概念,用所谓“生物砖块”表述,即两端可连接的合成DNA片断。“生物砖块” 可以直接与细胞中的DNA组装连接,就像组装一个玩具一样,一旦连接后,每个“生物砖块”就会修改一种细胞功能。目前只是进行一些简单的试验,如使用“生 物砖块”让某种细菌产生芳香或发光。

  麻省理工学院开发“生物砖块”项目的生物学家德莱乌·恩迪说,将来把“生物砖块”与细菌连接起来后,会激发更复杂的过程,比如探测 和治疗疾病,甚至制造燃料。“生物砖块”就像电路中的开关器(就像计算机的输入设备,比如键盘、鼠标,它可以在细胞内部开启或关闭细胞的功能。(什么时候可以像制造计算机电路那样,制造细胞?)现在已经有一些合成生物学项目接近或达到了自己的目 标。

  加州大学化学家杰伊·肯斯林制造出一种用于治疗疟疾的微型组织。治疗疟疾最有效的药物之一是一种艾蒿提取物,但制造这种物质的工业过程复杂而昂贵,而肯斯林使这一过程变得简单而低廉。

  合成生物学的隐忧

  在庆祝这些成绩的时候,合成生物学研究人员对这种强大的技术可能会被某些个人利用而感到十分担忧。主要担心是这可能被恐怖分子利用来制造生物武器,另一个担心是这些人工生物在实验室外如何作出反应,如何与大自然结合。

  阿拉莫国家实验室物理学家斯蒂恩·拉斯蒙森说,这些新的生命是鲜活的,它们会进化,因此,必须建立伴随它们数量增加而引起变化的必要防御措施。

  最后,科研人员们还担心业余爱好者们的行为:今天,只要有5万美元,就可以装备一个二手设备的生物技术家庭实验室;在英特网上,已经有网页在教授从细胞中分离DNA以及在紫外线下制造发光菌,人们不受限制地接触这些信息会产生什么样的后果将难以预料。


 

 红色文字部分就是转本文的目的,呵呵。。。。。

 

posted @ 2009-12-22 12:51  Ready!  阅读(440)  评论(1编辑  收藏  举报