2020年人造的生命解讀人造生命

世界各地的一些科學(xué)家正在創(chuàng)造人造 (人工)生命的消息既讓人驚奇，又讓人擔心。在未來3到10年之內(nèi)第一個人造生命有望誕生的預(yù)言使人們的眼光開始聚焦“人造生命”這個詞。那么，人造生命是什么，對人類和社會將有什么樣的影響?不同的人造生命僅從字面上看，“人造生命”似乎很蒙人，也讓人驚懼不已。其實，研究人員要創(chuàng)造的生命很簡單。這就要說到生命的本質(zhì)和定義。盡管在學(xué)術(shù)界對生命的定義有種種爭論，但是生命的幾個基本要點卻是一致公認的。一是生命基本上都由碳、氫、氧、氮、磷、硫、鈣等元素構(gòu)成；二是要有遺傳物質(zhì)，能復(fù)制自我和繁衍生息；三是能進行新陳代謝，如合成和代謝蛋白質(zhì)；四是能與周圍環(huán)境進行交流，并適應(yīng)環(huán)境而求得生存。能滿足以上基本條件的就可以看做是生命，但是，生命有不同的形式，還有功能的高級與低級、復(fù)雜與簡單等的差異。因此，世界上的生命就人類現(xiàn)在的認識而言，所有的生物都可以算做生命， 它們包括病毒、原核生物、真核原生生物、真菌、植物、動物等 6大類，而前面3種又可統(tǒng)稱為微生物，也就是世界上最初級的生命，或最簡單的生命。所以，現(xiàn)在科學(xué)家聲稱的創(chuàng)造“人造生命”并沒有什么了不起，也就是一種簡單的低級生命。按他們的解釋是，“人造生命”在本質(zhì)上應(yīng)該具備以下三個方面的基本要素；第一，必須有一種細胞膜來容納細胞物質(zhì)；第二，要能進行新陳代謝，即細胞結(jié)構(gòu)內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的補充及更新能力；第三，具有自己的基因，即遺傳物質(zhì)。能具備這 3個條件的生命剛好屬于原核細胞型生物，也就是微生物中的一種，其中最典型也最為人們所熟知的是細菌、衣原體、支原體和立克次體等，所以，這種簡單的人造生命不值得大驚小怪。當然，讓人感到驚奇的是“人造”或“人工”。也就是，它們不是自然界中存在，或自然進化形成的，而是由人類按照自己對生命的理解，并利用生命的各種要素來合成的符合生命本質(zhì)的一種東西。這種生命從本質(zhì)上來講，也是一類已經(jīng)存在和被人們所了解的生命， 即“如我們所知的生命”(life-as-we-know-it) 也稱“碳基生命”。其實，真正能讓人類驚奇的應(yīng)當是另一種與“如我們所知的生命”極其相似的生命，如數(shù)字生命 (或虛似生命)、機器人，也稱為“如其所能的生命”(life-as-it-could-bc) 。也許，后者對人類造成的威脅會比人類按生物生命的要素所合成的人造生命更大一些。人造生命的用途科學(xué)家稱，創(chuàng)造人造生命有多種用途。比如，可以用人造生命來治療疾病、防止全球變暖等等，意義非常重大。人類基因組的領(lǐng)軍人物克雷格，文特爾是創(chuàng)造人造生命的先鋒之一。他對人造生命的用途有更為具體的解釋。因為他正在研發(fā)的人造生命就是一種合成微生物。這種微生物可以吸收貯藏大氣中的二氧化碳，并排放出可以當作燃料用途的甲烷。這就有助于降低人類對化石燃料的依賴，并幫助減少全球變暖問題。意大利威尼斯的一個生命研究機構(gòu)也是“人造生命”研究的先行者之一，他們認為人造生命可能會從根本上改變世界。而哈佛醫(yī)學(xué)院的杰克，紹斯塔克預(yù)測說，6個月之內(nèi)，科學(xué)家們將初步解決“人造生命”的第一步――創(chuàng)造細胞膜，這不會是大問題。而且，他對以后的人造生命研究進展也很樂觀。其實，真正對人造生命有突破和進展，而且啟動這一研究較早的是文特爾的研究小組。他們早在 2002年就接受了美國能源部(DOE)300萬美元的經(jīng)費，計劃以基本化合物合成的 DNA來創(chuàng)造一種新類型的支原體，即人造生命，而這種新生命可以生產(chǎn)一種更新和更潔凈的能源。文特爾的研?實際上是其基因組研究所 1995年啟動的一項研究的深入。該研究所是為一種叫做生殖道支原體 (mycoplasmagenitalium) 的微生物作基因測序。這種最簡單的微生物只有一條染色體和 517個基因。而人類的每個細胞卻有23對染色體和約30000個基因。一旦支原體的基因被測定，研究人員就會有計劃地剔除基因，以確定對生命而言需要多少基因。早在1999年，文特爾等人的研究就有了進展。他們把支原體所需的基因縮小到265至350個。2002年有了新的經(jīng)費資助，文特爾等人利用基本的化學(xué)物質(zhì)合成支原體染色體的 DNA(即基因組，也稱遺傳物質(zhì))，然后用輻射殺死正常微生物的染色體，并把合成的 DNA置入正常微生物中。當然，這個微生物將保留其某些功能部分，如酶和 RNA，但是其所有的遺傳結(jié)構(gòu) (DNA)將是合成的。2007年6月底，文特爾等人稱，他們首次實現(xiàn)了完整的基因組在物種間的移植，即把合成的 DNA置入正常的支原體中，這預(yù)示著首個人造生命將誕生。爭論和擔心毫無疑問，文特爾和其他科學(xué)家早就意識到合成新生命會引起爭論。所以，早在2002年他就小心翼翼地解釋，這是一種修改的新生命，并非創(chuàng)造的新生命。盡管如此，人們還是會把這種生命看成是人造生命，至少微生物中有一部分是人工設(shè)計和制造的，因此自然產(chǎn)生了幾個問題。一是，人類可不可以替代上帝(自然)創(chuàng)造生命；二是這種創(chuàng)造是否違反人類生活和科學(xué)研究的一些基本倫理三是這種人造微生物是否危及人類安全，或危及生態(tài)，比如。是否會成為新的生物武器，或成為研發(fā)新的生物武器的基礎(chǔ)。第一個問題涉及的是“如我們所知的生命”，但以前這樣的生命是自然進化產(chǎn)生的，人類沒有插手。現(xiàn)在人類要插手生命的創(chuàng)造，也就是要替代一部分自然的作用，實際上也是改造自然的舉動，對此，一些研究人員贊同人類可以取代“上帝”(自然)，但另一些人則認為不能替代。 就人類的探索而言，如果這類替代“上帝”的科學(xué)探索解決了幾個問題，是可以進行的。一是對人類社會有益無害，二是對環(huán)境和其他生物無害，三是不會產(chǎn)生長遠的問題。實際上這幾個方面已經(jīng)包含在倫理和安全性問題中了。文特爾等人已經(jīng)保證，他們創(chuàng)造的低級生命非常脆弱，而且在實驗室外根本不能存活，更不可能被恐怖分子利用來研制新的生物武器。另外，在生物科學(xué)研究倫理上，他們也沒有違反目前已經(jīng)制定的倫理原則，如 DNA重組原則、人胚胎干細胞研究倫理指導(dǎo)原則等，沒有將人的 DNA與其他物種的DNA混合或替換，不可能創(chuàng)造出像“弗蘭肯斯坦”那樣的怪物來追殺人類。但是，科學(xué)永遠是走在人類所制定的倫理和法律之前的。一旦人造生命獲得突破，有關(guān)人造生命的倫理原則必將迅速制定出來，最大的原則就是，創(chuàng)造人造生命要有一定的規(guī)矩，不能隨心所欲，以免危及人類社會、危及自然和生態(tài)。另一方面，盡管科學(xué)家聲稱創(chuàng)造人造生命并不對人類社會造成威脅，但是這并不意味著他們的研究和行為有著完全可靠的可控性，因為長遠的未來還有很