我國科學家「人造生命」獲重大突破

2021-01-19 天津科技


單染色體真核細胞問世之後

 

人工智慧的到來引起了人類的恐慌，強大的機器讓人們擔心終有一天我們將被機器統治，而單染色體真核細胞的問世或許也會從另一個角度引起人們的憂慮。未來某一天，人類會不會創造出比自身更強大的生命？

 

對此，覃重軍表示，目前人類對生命基因組遺傳密碼的運轉機制所知甚少。「分子生物學的發展讓我們對單個基因有了一定了解，但他們彼此間如何協作、又怎樣變化我們知道很少。目前，我們處在簡單模仿自然的水平，真的去創造尤其是脫離大自然的『藍本』去創造幾乎不可能，所以距離『100%人造生命』還差得很遠。」

 

大手筆改造酵母染色體基因組的過程中，覃重軍深深感慨於自然的神奇。「微生物的變化非常快，你稍做改動，大自然就會以完全嘲笑人類理解能力的方式，變化出更多可能。」

 

他認為，科學家一定要有堅定的倫理操守。「堅決不能做致病生物的改造，因為你不知道最終會出現什麼結果。所以我們拿釀酒酵母這種可食用的微生物做改造，目的是找到阻止其變異、惡化的解決辦法。」

 

酵母三分之一基因與人類同源，人造單染色體真核酵母細胞的誕生為研究人類染色體異常疾病提供了重要模型。端粒是染色體末端的保護結構，端粒的長短與過早衰老、基因突變、腫瘤等疾病形成有關。單染色體真核酵母細胞僅有2個端粒，這為研究上述疾病也提供了很好的研究基礎。下一步，科研團隊將藉助該模型研發人類染色體缺陷或倍增等相關疾病的治癒方法。

 

此外，自然科研機構中國區總監保羅·埃文斯認為，人造單染色體真核酵母細胞也可成為研究染色體生物學基本概念的強大資源，包括染色體的複製、重組和分離，這些都是生物學領域十分重要的主題。

 

合成生物學如何邁入新時代

 

人造生命對應的學科叫合成生物學。如果說基因編輯還是對生命遺傳物質的「小修小改」，那麼合成生物學則是「推倒重來」。

 

本世紀初，合成生物學在基因組學、系統生物學、工程學等多學科基礎上逐漸形成。經過多年不懈努力，我國已形成初具規模的合成生物學基礎科學研究、技術創新、產品開發團隊，一大批重點實驗室和研究中心相繼建立。

 

2017年3月，國際學術期刊《科學》以封面文章形式發表了美、中、英等多國科研機構共同參與的「人工合成酵母染色體項目」的部分成果，他們用化學方法合成了5條酵母染色體，其中，中國科學家合成了4條，相比「人類基因組計劃」中國科學家所承擔的1%基因測序有了大幅進步。

 

此次成果不僅完全由中國科學家獨立完成，而且對酵母全部16條染色體進行大剪大拼，最終合成為1條，可謂在去年前人的工作基礎上又邁出了一大步。

 

如果說在「人工合成酵母染色體項目」中，我國科學家扮演了「挑大梁」的角色，那麼在此次「單條染色體真核酵母細胞」的合成中，我國科學家掌握了核心關鍵技術，獲得了國際同行的廣泛認可。

 

接下來，合成生物學如何邁入新時代？覃重軍認為，「思想上大膽創新+工程上精細實施」，是未來中國合成生物學取得重大突破不可缺少的兩大因素。「西方合成生物學的研究模式強調精細化工程實施，但只有工程實施遠遠不夠，敢於跳出權威束縛、有原創思想引領才是保持領先優勢的關鍵。」

 

此外，業內專家一致認為，要對合成生物學可能帶來的負面影響與國際同行加強倫理討論、建立預警機制、完善監管制度。生命是大自然的「作品」和生物長期進化的結果。下一步，合成生物學要對生物種類、生命基因的改動設置明確的「紅色警戒線」，謹防破壞既有生態系統、引發生物安全風險。

 

新華社記者 王琳琳 張泉

據新華社上海8月2日電

來源：天津日報

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