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美国科学家向世界宣布的首例人造生命——由人造基因控制的单细胞细菌诞生
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人造活细胞,又名人造生命,人造细菌,人造儿,是2010年5月20日美国科学家向世界宣布的、首例人造生命——完全由人造基因控制的单细胞细菌诞生,并将它命名为“人造儿”。

美国J·克雷格·文特尔研究所的研究人员在美国《科学》杂志上报告说,他们人工合成了一种名为蕈状支原体的细菌的脱氧核糖核酸(DNA),并将其植入另一个内部被掏空的、名为山羊支原体的细菌体内。经过多次失败的尝试后,最终他们使植入人造DNA的细菌重新获得生命,并开始在实验室的培养皿中繁殖。

  • 中文名

  • 人造活细胞

  • 又名

  • 人造生命

  • 诞生时间

  • 2010年5月20日

  • 地区

  • 美国

  • 历时

  • 10多年

  • 耗资

  • 超过4000万美元

目录
  1. 1基本原理

  2. 2研发过程

  1. 3应用前景

  2. 4操作步骤

  1. 5意义所在

  2. 6外界争论

人造活细胞基本原理

科学家们首先选取一种名为丝状支原体的细菌,对其基因组进行解码并复制,产生人造的合成基因组。然后,将人造基因组移植入另一种称为山羊支原体的细菌,通过分裂和增生,细菌内部的细胞逐渐为人造基因所控制,最终成为一种全新的生命。在培养皿中,合成细菌的分裂等行为就像天然细菌一样。[1]

人造活细胞研发过程

人造活细胞研究由美国基因遗传

美国生物学家克雷格·文特尔制造生命的过程美国生物学家克雷格·文特尔制造生命的过程

学顶尖科学家克莱格·凡特主持,历时10多年,耗资超过4000万美元。研究团队共有20多位科学家。

名为“人造儿”的人造细菌内核是移植于实验室、完全人工合成的基因组。凡特博士表示这意味着“一个新时代的到来”。

科学家们在“人造儿”DNA上写入4个“水印序列”,使其有别于同类的天然细菌,以及在这种生物的后代中识别它的“祖先”。

“当带着水印的细胞活了过来,我们欣喜若狂,它是一个活生生的生物了,成为了我们地球上各种生命的一部分。”凡特博士说。

人造活细胞应用前景

尽管这种技术目前仍处于实验阶段,但研究人员相信其运用前景广阔。

研究小组计划,先合成出可供生命存在的最小数量的基因,然后通过向其中弥补其他基因,制造一系列新的微生物,比如可生产生物燃料的细菌、有用的药品、可以从空气中吸收二氧化碳和其他污染物的细菌或是制造合成疫苗所需的蛋白质。[1]

人造活细胞操作步骤

1.科学家选取一种名为丝状支原体的细菌,将它的染色体解码。然后利用化学方法一点一点地重新排列DNA。

2.将重组的DNA碎片放入酵母液中,令其慢慢地重新聚合。

3.将人造DNA放入另外一个受体细菌中。通过生长和分离,受体细菌产生两个细胞,一个带有人造DNA,另外一个带有天然DNA。

4.培养皿中的抗生素将带有天然DNA的细胞杀死,只留下人造细胞不断增生。

5.几个小时之内,受体细菌内原有DNA的所有痕迹全部消失,人造细胞不断繁殖。新的生命诞生了。[1]

人造活细胞意义所在

人造活细胞(Artificiallivingcells)。这项具有里程碑意义的实验表明,新的生命体可以在实验室里“被创造”,而不是一定要通过“进化”来完成。[1]

“这是第一个人造细胞,”领导研究的克雷格·文特尔说,“这是地球上第一个父母是电脑、却可以进行自我复制的物种。”[2]

研究人员表示,这是第一个完全由人造基因指令控制的细胞,它向人造生命形式迈出了关键一步。

这一成果有望在未来为人类解决食品短缺、能源危机等一些列问题。[3]

人造活细胞外界争论

反对者称“打开潘多拉魔盒”

“创造生命”再次激起了古老的争论:人类是否可以扮演上帝的角色?

英国牛津大学的伦理学教授朱利安·萨乌莱斯库认为:“凡特推开了人类历史上最重要、最基础的那扇大门,窥视生命的本质。他直接扮演了上帝的角色,创造出自然界原本不存在的新生命。”

一个名为“人类基因学警告”的团体负责人戴维·金说:“凡特的研究无异于打开了潘多拉的魔盒。”反对者认为,人造的有机体如果扩散到自然界,引发生物基因变化,有可能造成环境灾难,它们还有可能被用来制造生物武器。[1]

许多科学家积极评价这一成果,但也不乏担忧的声音。美国宾夕法尼亚大学生物伦理学家阿瑟·卡普兰在《自然》杂志上评论说,文特尔的成果终止了有关生命的存在是否需要特殊力量或能量的争论。“在我看来,这使它成为人类历史上最重要的科研成果。”

美国波士顿大学生物医学工程教授吉姆·柯林斯则反驳说,“这项成果破坏了我们有关生命属性的基本信念,而这种信念对我们如何看待(人类)自己、如何看待我们在宇宙中的位置都非常重要”。

还有一些人担心这项技术可能被用于制造生物武器。环保组织“地球之友”成员埃里克·霍夫曼表示,必须确保相关的法规到位,以保护环境和人类健康免受这项有潜在危险的新技术的伤害。[2]

美国总统奥巴马也就这一成果表示,目前需要确定这类技术的合适伦理界限,将其危害控制到最小程度。[3]

  • 参考资料


    • 1.美国研究人员首次合成人造单细胞生物.新浪网

    • 2.美国研究人员首次合成人造单细胞生物.中国网[引用日期2013-12-31]

    • 3.美国研究人员首次合成人造单细胞生物.国际在线专稿[引用日期2013-12-31]

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