一夜之間，科學家徹底改變了地球的生命史。在漫長的歲月中，所有生命的遺傳密碼只有兩對鹼基組合，現在，人類合成了第三對。5月7日，權威科學雜誌《自然》期刊在線發表了美國加州斯克利普斯研究所（The Scripps Research Institute ,TSRI）的這項研究。雖然這對新鹼基目前僅與自然界複製系統「兼容」，還不能製造蛋白質，但這一突破打破了已有的構造規律，帶給我們無盡的想像，從研製新藥到創造另一種生命，一切皆有可能。
生命語言太貧乏——上帝不在乎，我們在乎
自然界的遺傳語言只有4個字母，即構成DNA的4種鹼基：A、T、C、G，其中A與T、C與G兩兩配對。此外還有一種鹼基U只出現在RNA裡，取代T在DNA中的角色。（RNA中有D、I等稀有鹼基，但極為罕見）雖然生物豐富多彩，但一切多樣性歸根結底都由兩對鹼基承載。幾十億年來，似乎還沒有什麼生物對此提出「異議」，但人類顯然有自己的想法。
美國科學家合成新鹼基可體內複製
最遲在上世紀60年代，已經有科學家在思考，生命是否能用其他化合物存儲遺傳信息。但直到1989年，人類才獲得實質性突破。瑞士聯邦技術中心的史蒂芬·本納（Steven Benner）將特殊形式的C和G鹼基（iso-C，iso-G）加入DNA。這些鹼基被研究者稱為「滑稽字母」，但結果毫不滑稽、相當振奮人心——DNA在試管中能自我複製，並能轉錄成RNA，合成蛋白質。
近些年來，還有不少關於「新鹼基」的報導。但它們要麼是不能在體內穩定複製的人工鹼基，要麼是在生物體內從「普通」鹼基修飾而來，在嚴格意義上，都不是真正的「新鹼基」。
這怎麼能讓科學家們滿足呢？新研究的通訊作者、美國加州斯克利普斯研究所的化學家弗洛伊德·羅姆斯伯格（Floyd Romesberg）有更大膽的想法：製造全新的鹼基。「如果英語只有四個字母，也許你有三個輔音和一個元音，也許可以寫幾個詞，用它講幾個粗糙的故事。但如果多幾個字母，你就能寫更多東西，儲存更多的信息，就能寫更有意思的詞，更大的詞，更複雜的詞，更微妙的詞，更好的故事。」
所以他致力於添加新的字母。「倒不是說我覺得生命『需要』更多的遺傳信息，但是我認為，如果我們給生命以使用更多字母的能力，我們對它的理解會深入很多。」
「這非常激動人心。」德克薩斯奧斯汀大學的羅斯·泰爾（Ross Thyer）在《自然》上發表評論說，「從試管到活細胞是巨大的進步。」他說現在科學家可以探究一些基本問題了——比如，為什麼生命只使用了這四種鹼基。
科學家的「上帝之手」
拜科學家之賜，人類有望解答更多的「上帝之問」，但這一切得來不易。羅姆斯伯格介紹說，他們研究新鹼基已經有15年。
他們先人工合成各種鹼基類似物，然後測試產物是否能被負責複製DNA的聚合酶識別。在約300種化合物中，篩選出了60種候選者。從2008年開始，該團隊試圖從候選者裡尋找全新的「鹼基配對」，在3600種組合中，他們發現d5SICS和dNaM很有希望，將其命名為X和Y。實驗證明，這對人造鹼基在試管中能自我複製，而且被轉錄成了RNA。不過，它們的配對有些勉強，不是像普通鹼基那樣靠氫鍵綁定，而是靠疏水作用。
新合成的鹼基對d5SICS - dNaM（上）與「普通」的C-G鹼基對（下）
雖然使用了X和Y的代號，但是羅姆斯伯說，「這挺尷尬的，我們的名字糟透了。d5SICS和dNaM這名字只是非常複雜的化學名的簡寫。」羅姆斯伯解釋道，因為他的實驗室過去幾年裡探索了如此多的新鹼基，「我們沒法給每個都起上諸如X、Y、α或者β這樣可愛的名字——實在太多了。」
更大的挑戰在於「體內實驗」，如果新DNA不能在生物體內穩定存在並複製，那麼這項研究的意義就會黯淡許多。科學家為了在移植目標——大腸桿菌上安插「臥底」，求助於某種微藻。其葉綠體的相關基因被編入大腸桿菌後，能合成特殊的轉運蛋白，可將新鹼基轉入細菌體內。含有一對新鹼基的DNA順利進入大腸桿菌後，科學家開始給它們餵新鹼基大餐，當大腸桿菌成長並分裂時，新鹼基也跟著DNA一起複製。數據顯示，新鹼基至少複製了24輪，並維持了近一周時間。當新鹼基斷糧後，大腸桿菌用天然鹼基替代了它們。
這顯示新技術具有極高的安全性。即使有細菌逃逸到自然環境中，因為沒有新鹼基食物，所以註定死去或用天然鹼基。
「全靠人類自己」
科學家研究新鹼基並非只是為了興趣和對生命的理解，也是為了「懸壺濟世」。從來就沒有救世主，新藥不會從天上掉下來。新鹼基的引入可以修飾生物的DNA，再利用這些生物的「肉體」，合成自然界沒有、而人工方法又不易合成、提純的藥品。
開發這種擴展字母表的斯科瑞普研究所已經成立了一家公司，嘗試用這一新技術研發新的抗生素、疫苗和其他產品，雖然距離實際應用還有相當的距離，畢竟對應什麼胺基酸，能否被蛋白質「翻譯」系統識別，都是巨大的難題。
更強大的DNA儲存器或計算機也不會憑空產生。新增加兩個字母，DNA計算機就有望從4進位升格為6進位，存儲能力和運算能力將得到空前提升。不過，「傳說中」的DNA計算機也存在不足，讀寫速度慢，且穩定性很難保證。
但這一小步開啟了無限的未來。「有沒有可能添加更多的鹼基呢？」泰爾在《自然》的評論中說，「能不能用這些新零件創造出更複雜的生物呢？」
6種鹼基意味著更龐大的胺基酸編碼庫。天然胺基酸只有20種？那麼多出的名額就給人工合成的胺基酸吧。完全人造的生命或許都不再是空想。
在評論的結尾處，泰爾說，「而今的遺傳學發現了一種機制，可以誕生更加豐富的生物多樣性，並有可能創造更加美好的生物學未來。」
理論上，新增加的鹼基將大大擴充胺基酸編碼庫，從而製造更多種類的蛋白質
（綜合《自然》、果殼網等）