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人類有可能「制造」出一個生命嗎?

2015-01-28科學

上面已經有答案提到了偉大的Venter,不過我還是想深入的扯兩句(學術界八卦)。

樓主這個想法很好,不過有人比你想得更多,那就是曾經單槍匹馬挑戰人類基因組計劃還成功了的,一個人頂一個科學家加強師的大科學狂人 J. Craig Venter



Venter 早在四年多以前就已經造出來了人造生命,而且不是簡單的病毒,是有完整細胞結構、能夠獨立存活繁殖的黴漿菌細胞。

這是那篇驚世駭俗的論文

Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome

這是那個人造細胞的樣子

http://www. sciencemag.org/content/ 329/5987/52/F5.expansion.html

雖然嚴格來說只有基因組是人工的,其他的部份都屬於借屍還魂,但是絲毫也不影響其劃時代意義。(另外Venter研究組在更早的時候就已經用酵母細胞合成了黴漿菌的全基因組,並成功轉化無核的黴漿菌細胞,那個時候已經可以算是第一個人工生命了,後來的化學合成,其實也只是Venter一系列研究中的一小步。)

回到題主的那兩個問題,第一個顯然是在可以預見的未來會有不小的進展,這也是Venter研究組的重要目標,第二個恐怕就比較困難了,如果把一個人類細胞拆分成分子級別,其資訊量會比一個基因組大不知多少個數量級,不僅涉及到了人類對基因組的解讀能力,還涉及:

1. 有機合成能力:需要有機合成細胞中必須的所有種類的小分子和蛋白質,相關專業的同學感受一下這個難度;

2. 對小分子世界的理解能力:學納米的同學知道,在不同尺度下,同一個物質的理化性質有很大差異,而合成一個細胞,則是從分子水平到納米水平再到顯微水平各個層面的整合,需要的不僅僅是生物學知識;

3. 3D打印能力:需要把原料分子按需要的順序組裝成完整細胞;

綜上所述,我認為人工合成細胞並對其進行有用改造是未來一個非常熱門的研究方向,而且目前已經取得了非常驚人的進展,但從分子水平直接合成細胞,則是現有技術條件下短期甚至中期內都不太可能完成的任務。


——————分割線——開始八卦——不負責任的言論部份開始——————————————



話說 Venter 這人,天生腦後反骨,自從一只腳踏入學術界以來,圍繞他的爭議就沒消停過。

他做的第一件大事就是單槍匹馬測了個人類基因組(這麽說也不嚴格,其實是他帶領了一家叫Celera Genomics 的公司),關鍵是還趕在了整個人類基因組計劃(HGP)的前面,讓世界各國的基因組學家顏面掃地。。。

據說本來 Venter 也加入了HGP,彼時按各個複制來分段測序是主流(即文庫法),Venter覺得這樣太墨跡,不如整個基因組打碎,測出各個小片段,然後整個拼起來,即所謂的鳥槍法(Shotgun sequencing),可是大家都覺得他這個想法不靠譜,Venter就離開了,然後自己拉了個草台班子單幹,沒想到直接把之前的大組織幹趴下了。。。

這個什麽仇什麽怨啊,到了什麽程度呢,據說當時Venter的論文發在了Science上,搞得那堆基因組學家一段時間集體抵制Science雜誌社 o(╯□╰)o

因為主流學術界話語權不在Venter先生手裏,所以即使他先測出了人類基因組,社會上提起來人類基因組測序的完成一般只知道第二名的HGP(其實兩者發表論文時間幾乎是同時,但其中有官方協調的因素,畢竟HGP是有關部門和單位的臉面,打臉不能太響 o(╯□╰)o),Venter的功勛被極大程度的打壓了,借用wiki上的評價——他的競爭加速了人類基因組計劃的完成。。。呵呵。。。。呵呵。。。明明Venter先完成的好吧,居然第一名的主要貢獻是鞭策了第二名取得了亞軍這樣優秀的成績,無力吐槽。。。

Venter老爺子雖然自此被視為洪水猛獸,但是隨著第二代測序的發展,鳥槍法已經成了主流,老爺子想著名是撈不到了,那勞點實惠也好,於是就拿著自己測的序列去申請專利,結果又搞得整個業界雞飛狗跳,最終在一系列的鬥爭後,Venter為基因申請專利的計劃最終失敗,然後之前頂他的Celera Genomics 董事會就把他炒魷魚咯,唉,董事們畢竟是商人 o(╯□╰)o

Venter老爺子當然不可能就此消停,畢竟屠龍刀在手,想攀附的人和資本當然也不會少,老爺子一看,喲,不錯,幹脆自己建個研究所,還直接用了自己的大名,就叫 J. Craig Venter 研究所 ,簡直吊爆了。

老爺子的立足問題解決了,就開始再次思考人生、思考生命的本源、人類的前途。

最後老爺子決定開展兩項工作:

1. 自己設計一個基因組,人工合成一個細胞;

2. 開個考察船太平洋大西洋亂逛悠,舀瓢水測測序,看看有沒有什麽奇奇怪怪的DNA,順便發發Nature和Science什麽的;

看起來是不是一點關聯都沒有?

老爺子可不這麽想,老爺子是想解決兩個問題,生命的本源,人類的未來。生命的本源就不用說了,人工合成生命的另一個意義是,可控的生物反應器,Venter希望能夠制作一個可以成規模控制,進行各類生化反應的人工細胞群,而從自然界中尋找各類序列的原始靈感,更是能夠讓這樣的生物反應器完成指定功能,最終如樓主所說的,解決人類的能源問題。


當然目前的人工生命依然停留在原核生物的階段,離V神的期望還有很遠,鑒於保守的美國政府又一次第一時間對V神的合成細胞表示了關切,畢竟之前跟這些政客啥的打交道教訓不少,估計V神也不敢輕舉妄動了,最近也沒搞出什麽大新聞,未來如何,V神的前方是星辰大海~


Venter研究所的主頁和簡介

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