人造生物活體成功,人類要開始演上帝了嗎?

2021-02-15 極客公園

創造出全新的DNA臺階後，人類似乎逐漸開始扮演起了造物主的角色。

在最近的《自然》雜誌上，美國斯克裡普斯研究所發布了一項研究成果——科學家們培養出了半合成生命體，也就是一半天然一半人工的活生命體。

按照外媒的報導，美國斯克裡普斯研究所的研究者們培養出了一個包含天然和人工脫氧核糖核酸（DNA）的活生命體。這意味著，人類在創造人工生命的道路上邁出了關鍵一步。

「人造生物」，這是個乍一聽起來很玄幻的概念，但其實只要掌握高中物理知識就可以看懂到底是怎麼一回事。

人造生物，從 DNA 開始

在國內的高中大家都曾經學過，雙螺旋結構的 DNA 控制著生物的遺傳密碼，而構成這雙螺旋的則是連續的單核苷酸，不同的單核苷酸擁有著不同的鹼基，分別形成了腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鳥嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），一共四種。正是這四種 DNA 密碼的不同排列，造就了成千上萬的不同生物。

不過，該研究所的化學生物學家 Floyd Romesberg 在此前的研究中就發現，通過人為方式擴展天然 DNA 的遺傳密碼是有可能的。在此之前的報導中，該研究所就成功擴展了生命的遺傳密碼子表，利用人造 DNA 創造了一種能生成全新蛋白質的半合成大腸桿菌菌株。

全新的半合成大腸桿菌菌株    圖 | Scripps Research Institute

至此，人類似乎逐漸開始扮演起了造物主的角色。

人造鹼基，DNA 的新「臺階」

正如上面提到的，DNA 的構成中，鹼基的不同形成了不同的單核苷酸，而單核苷酸組成了 DNA。但在 2014 年的時候，美國斯克裡普斯研究所的 Romesberg 和他的團隊就研發了兩種非天然鹼基——X 和 Y，將 DNA 的組成從「ACGT」四種，擴展到了「ACGTXY」六種

這兩種全新鹼基的加入帶來的影響非常大，通過原先的 4 種鹼基，DNA 能編碼出構成天然蛋白質的 20 種胺基酸，而多了 X 鹼基和 Y 鹼基之後，生命體就能編碼生成多達 152 種新的胺基酸，是原有胺基酸種類的 7 倍多。

這種生成更多胺基酸的能力，研究人員希望將其用作研發新型藥物的基礎。

人造生物危機？想太多了

每當科學技術有了全新突破，對於這項技術在倫理和長遠影響的質疑必然是如影隨形的，人造生物也不例外。這種半人造 DNA 技術的成功，同樣引發了很多人的擔憂。

不過，它的創造者 Romesberg 已經表示：「我不會讓它成為一種新的生命形式，不過這的確是目前創造出來的最接近的東西了，這是第一次有細胞能夠用 G、C、A 和 T 以外的東西翻譯出某種蛋白質。」

同時，該研究團隊也表示，這項工作是很安全的，由於細胞無法在不添加特定化學物質的情況下產生 X 和 Y 鹼基，因此這種「半合成」生命體無法在實驗室以外存活。

雖然這種「人造生物」變化並不大，但它對於人類在基因改造上的意義重大。無論是醫療還是藥物開發，這項研究的成功都給了人類更多未來的想像力。 ■

本文由極客公園原創

轉載聯繫 zhuanzai@geekpark.net

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