中科院院士：人造生命证实人类对生命的认识

作者：杨超月

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中国科学院院士、著名生物学家杨焕明在接受本报记者专访时指出，这项新技术具有里程碑意义，而对于可能造成的风险和生命伦理方面的问题，要正确地加以评估并科学地管理控制。

经过漫长岁月进化而来的生命，其奥秘一直让人类困惑。现在，随着世界上首个“人造生命”的诞生，人们在解密的道路上似乎已“柳暗花明”。

“他”？“她”？“它”？

“这是第一个人造细胞”，“地球上第一个父母是电脑，却可以进行自我复制的物种”

对于“辛西娅”这个新物种，许多人至今仍感到迷茫，甚至不知道该称呼“他”、“她”还是“它”？

杨焕明对此解读说，以美国生物学家文特尔教授为首的科研团队把生物支原体作为研究对象，在分析自然的支原体基因组脱氧核糖核酸(DNA)序列、解读其基因结构和相互关系的基础上，用计算机重新设计了尽管相似、但确实不同的一个新基因组，这一人工合成的基因组“替换”了自然支原体原先的基因组，“接管”了细胞的所有活动，不但存活并能不断繁殖。用文特尔的话说，“这是第一个人造细胞”，“地球上第一个父母是电脑，却可以进行自我复制的物种”。

生命进化用了几十亿年时间，现在的设计和合成则把生命进化的时间大大缩短了。杨焕明指出，这是“生命科学史上一个里程碑”，谱写了现代生物技术的新篇章。它将在多方面改变医学和整个生命科学，对人类社会产生重大影响。

作为近年来兴起的一门新学科，合成生物学是建立在基因组学、生物信息学、遗传学和系统生物学之上的交叉学科。它从最基本的生命要素开始研究，目的是建立自然界中不存在的人工生命体系。人造生命只是一小步，但也可能是人类认识生命、认识自身的一大步。

神创论、进化论、“被制造”

从合成生物学的角度来认识，生命的本质是序列的、数据的，可以用计算机来设计

生命的本质是什么？来自哪里？人类对此进行了长期探索。但限于当时的科技水平和认识能力，人们无法解释生命本质和起源，因此有了上帝造物，女娲造人之说。

直到19世纪，英国伟大的科学家达尔文创立了生物进化论，才改变了人们对生命的观念，进化论逐步开始取代神创论。在此前后，人们发现了细胞和基因，但仍不能真正解释生命。进入20世纪，遗传物质是DNA的证明，DNA双螺旋结构的发现，大大推动了生命科学的发展。从20世纪之末至21世纪初，“人类基因组计划”的完成，人类生老病死的“天书”开始破解，几十种动植物和近千种微生物基因组的测序，多条生物代谢途径、信号传导通路和基因调控网络的阐明，基因组学时代的到来，为人类设计、合成生命打下了基础。

几乎与此同时，DNA测序和化学合成、DNA重组和大片段克隆、转基因和基因组转移等技术，以及计算机和信息技术的快速发展，为模块化、工程化、标准化重新设计和合成基因及基因组提供了可能。2003年，斯密斯等合成了一个噬菌体的基因组。2007年，罗克斯等合成了非典病毒。但合成的都是很小的基因组，增加或者改变的不超过10个基因，不能说是能独立生存的生命。

文特尔研究所进行了开创性的研究，他们要合成的人工基因组长达100万多个核苷酸，大约有1000个基因。这毕竟是件不容易的事。文特尔谈到这项研究的艰辛时说，他领导的由生物学家、信息技术和环境专家等组成的400人精英团队用了大约15年的时间、耗资4000多万美元才完成了此项工作。在这个过程中，他们需要开发新的工具和技术，建立如何将基因和基因组从一个物种移植到另一个物种中去。经过多次失败的尝试，才合成了目前为止实验室合成的最大化学定义的生命结构。

人类扮演了“上帝”的角色，人类开始自己制造生命。“人造生命证实了我们迄今对生命的认识”，杨焕明院士说，从合成生物学的角度来认识，生命的本质是序列的、数据的，可以用计算机来设计。人类第一次把对生命的认识变为生命的“制造”。

小细菌、新系统、大产业

重新设计、制造新的生物系统，使解决能源、材料、健康和环保等问题不再是神话