发育生物学83705

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人造细胞诞生……化生学院生物07本高阳摘要：震惊！美国克莱格.文特尔研究所研究团队宣布，在实验中制造出世界首个完全由人造基因指令控制的人造生命，使人类的能力拓展到可以操纵自然世界，将来可制造有特殊功能的生物，在生产疫苗及洁净能源等领域大派用场。关键词：人造生命文特尔影响评价作为一个学习生物的大学生来说，当我看到这一新闻时，着实为之震惊，进而更多的是激动和兴奋，还清楚地记得在1997年2月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公布体细胞克隆羊“多莉”培育成功之后，就引发了一系列的克隆热潮。克隆猪、牛、羊、猴子都相继问世。实际上，“多莉”的克隆在核移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程，但这并不能减低“多莉”的重大意义，因为它是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物，是克隆技术领域研究的巨大突破。这一巨大进展意味着：在理论上证明了，同植物细胞一样，分化了的动物细胞核也具有全能性，在分化过程中细胞核中的遗传物质没有不可逆变化；在实践上证明了，利用体细胞进行动物克隆的技术是可行的，将有无数相同的细胞可用来作为供体进行核移植，并且在与卵细胞相融合前可对这些供体细胞进行一系列复杂的遗传操作，从而为大规模复制动物优良品种和生产转基因动物提供了有效途径。2000年，人类基因组计划完成，这表示人类将自己的命运把握在了自己手里。而今看到了手机腾讯网的一则消息，“美国的文特尔团队已经能够制造完全由人造基因指令控制的人造生命”\n这是多么令人惊讶的消息啊。作为一个学习生物的大学生来说，已经具备了一定的生物学基础知识，因而也能够认识到这项技术会给人类带来多少的影响。怀着无比兴奋的心情，我打开电脑查阅了有关的新闻。报道指出，由美国生物学家文特尔领导的研究团队，重塑“丝状支原体丝状亚种”(Mycoplasmamycoides)这种微生物的DNA，并将新DNA片段“黏”在一起，植入另一种山羊支原体中。新生命1个月前诞生，昵称“Synthia”(合成体)，这种微生物由蓝色细胞组成，能够生长、繁殖，细胞分裂了逾10亿次，产生一代又一代的人造生命。植入的DNA片段包含约850个基因，而人类DNA图谱上共有约2万个基因。这意味着在不久的将来，人类很有可能制造人类！扮演上帝的角色！人造生命原理示意：　1.科学家选取一种名为丝状支原体的细菌，将它的染色体解码。然后利用化学方法一点一点地重新排列DNA。　2.将重组的DNA碎片放入酵母液中，令其慢慢地重新聚合。　3.将人造DNA放入另外一个受体细菌中。通过生长和分离，受体细菌产生两个细胞，一个带有人造DNA，另外一个带有天然DNA。　4.培养皿中的抗生素将带有天然DNA的细胞杀死，只留下人造细胞不断增生。　5.几个小时之内，受体细菌内原有DNA的所有痕迹全部消失，人造细胞不断繁殖，新的生命诞生了。说到这里，我觉得有必要对主持这项研究的牛人文特尔做下简单的介绍：文特尔1946年生于美国，孩童时期他并没有展现出特别的学习兴趣，甚至差点因为成绩不好而退学。18岁时他还沉浸在南加州的海滩冲浪生活中。3年后，也就是1967年，他应征入伍参加了越战。在越南的岘港，他成为野战医院的护理兵，照料上千名受伤的士兵。\n这段经历成了他人生的转折点：立志要成为医生，同时醒悟，不应该虚度生命。“在越南，生命是这么低贱。我的使命感由此而生。”归国后，他相继在圣迭戈大学获得生物化学学士学会、生理学和药理学博士学位，他的科研能力明显强于实践操作。上世纪80年代正是分子生物学革命时期，文特尔进入美国国家健康研究所工作，很快就意识到基因在生命科学中的重要性。但是破译基因的工程浩大繁琐，而且进展缓慢得令人抓狂。1991年，文特尔宣布开发出新的DNA测序技术“完整基因组霰弹枪式测序法”——把一个细胞的所有基因粉碎成无数个DNA小片段，以供测序机“破译”。计算机处理由此生产的琐碎数据，并把密码一点点拼接成完整的基因组序列——这个技术极大提高了基因测序工作的速度。　　而文特尔独断的行事风格也为他“赢”得了“希特勒”的称号。　　1990年，国际人类基因组计划启动，美、英、日、法、德、中6国相继加入，计划耗资30亿美元，在2005年完成全人类基因组的测序工作。然而，1998年5月，已经加入私人研究所的克雷格·文特尔打乱了“人类基因组计划”的原有步调。在帕金·埃尔默公司3.3亿美元投资的支持下，文特尔狂妄地称，要在3年内完成人类基因组的序列测定。　　“私”方的研究确实神速，“公”方又不愿让文特尔抢先一步申请专利实行技术垄断，只好拼命加快步伐。最终，两方研究先后在2000年公布。人类基因组竞赛使文特尔出了名，不管对手多讨厌他的炫耀卖弄，却也不得不承认其能力卓绝。\n　　发表人类基因研究成果后，文特尔把注意力转向了另一个宏大的工程：创造合成生命体。他和J。克雷格·文特尔研究中心的科学家投入了将近10年的时间，不断在科研期刊和媒体上公布新进展。当然，伴随左右的，仍旧是赞誉和争议。当全世界人们看到这则消息时，更多的是关注这个技术的发展和给人类带来的影响，不可否认，它将带来巨大的影响。尽管这种技术目前仍处于实验阶段，但研究人员相信其运用前景广阔。研究小组计划，先合成出可供生命存在的最小数量的基因，然后通过向其中弥补其他基因，制造一系列新的微生物，比如可生产生物燃料的细菌、有用的药品、可以从空气中吸收二氧化碳和其他污染物的细菌或是制造合成疫苗所需的蛋白质。这样一来，对人类的生活的影响是显而易见的。在我看来，在未来的日子里，这项技术的应用领域绝不仅限于此。给出高评价的，有美国拉特格斯大学分子生物学家理查德·埃布赖特。他说：“这是人与自然关系的一个转折点，历史上第一次有人创造了一个完整的带有预定特性的细胞。”斯坦福大学生物医学伦理中心主任戴维·马格努斯甚至认为，这项研究可能开启基因工程新纪元。但是科学是一把双刃剑，新的技术出来，有好的方面当然也有不好的方面。各方面的意见也不一。英国生物学家、“英国基因观察”(GeneWatch\nUK)发言人海伦·华莱士表达了自己的担忧。“如果新的生命体进入自然环境，会带来弊大于利的后果。(带着治理污染的目的)把它们播散出去，实际上是释放了一种新的污染物。我们不了解这些生命体在自然环境中会有什么反应。”华莱士觉得，文特尔欺瞒了潜在危险性。“他不是上帝。他实际只是个普通人，试图从中获利，并规避可能限制他的技术投入使用的一切规定。”牛津大学Uehiro应用伦理学中心主任朱利安·索夫莱斯库(JulianSavulescu)——许多人会觉得主要的伦理争议点在于这是不是扮演上帝的角色。但在我看来，重要的是这项技术具有深远的意义和史无前例的潜能——开发新型生物燃料，能够治理污染，研制新的医疗配方——不过它也存在着同样难以想象的潜在风险。美国总统奥巴马也注意到了这项成果。他当天致信负责生物伦理问题研究的一个总统委员会的主席、宾夕法尼亚大学校长埃米·古特曼，要求委员会评估这类研究在医学、环境、安全等领域的影响。尽管如此，人们还是会把这种生命看成是人造生命，至少微生物中有一部分是人工设计和制造的，因此自然产生了几个问题。一是，人类可不可以替代上帝（自然）创造生命；二是这种创造是否违反人类生活和科学研究的一些基本伦理；三是这种人造微生物是否危及人类安全，或危及生态，比如，是否会成为新的生物武器，或成为研发新的生物武器的基础。第一个问题涉及的是“如我们所知的生命”，但以前这样的生命是自然进化产生的，人类没有插手。现在人类要插手生命的创造，也就是要替代一部分自然的作用，实际上也是改造自然的举动。对此，一些研究人员赞同人类可以取代“上帝”（自然），但另一些人则认为不能替代。就人类的探索而言，如果这类替代“上帝”的科学探索解决了几个问题，是可以进行的。一是对人类社会有益无害，二是对环境和其他生物无害，三是不会产生长远的问题。实际上这几个方面已经包含在伦理和安全性问题中了。\n文特尔等人已经保证，他们创造的低级生命非常脆弱，而且在实验室外根本不能存活。更不可能被恐怖分子利用来研制新的生物武器。另外，在生物科学研究伦理上，他们也没有违反目前已经制定的伦理原则，如DNA重组原则、人胚胎干细胞研究伦理指导原则等，没有将人的DNA与其他物种的DNA混合或替换，不可能创造出像“弗兰肯斯坦”那样的怪物来追杀人类。但是，科学永远是走在人类所制定的伦理和法律之前的。一旦人造生命获得突破，有关人造生命的伦理原则必将迅速制定出来，最大的原则就是，创造人造生命要有一定的规矩，不能随心所欲，以免危及人类社会、危及自然和生态。另一方面，尽管科学家声称创造人造生命并不对人类社会造成威胁，但是这并不意味着他们的研究和行为有着完全可靠的可控性，因为长远的未来还有很多不可预见的意外和不可控性。比如，人造生命是否可能会突变成更为致命的微生物，从而无意制造了一种新的生物武器。20日出版的新一期《经济学人》杂志封面文章预测，将来有一天，新的细菌、动物或者植物等生命体将被电脑设计，最后被人类制造出来。在某种程度上，这种创造生命的举动比第一颗原子弹爆炸更能证明人类掌控自然的能力。我认为能创造出人造细胞是个令人兴奋的科学突破，科学始终在使人进步，新的科学技术总是令人兴奋。但我也担心很快就把它放到自然环境中太过仓促。人造东西中已经有不少令人担忧的例子：比如过度使用杀虫剂等，导致了严重的生态失衡，也损害了地球的健康。我学习的是生物科学得知识，我觉得我虽然不能做出这么伟大的创造，但是我觉得能够经过我的努力再加上我所学的知识，能够解决新技术带来的负面影响，这也不失为人类做了不小的贡献。参考新闻和文献：[1]克雷格，文特尔与人造生命,吕吉尔译,世界科学,2008,01[2]人造生命获重大突破,科技与出版,2008,,第四期\n[3]解读人造生命，刘宁宁百科知识,2007,10[4]生命科学及其向关学科的动态研究,科技情报开发与经济，2009,11[5]干细胞、人造生命、基因2007年研究新进展，实验动物科学，2008,02[6]http://news.cn.yahoo.com/jdgz/100525.html雅虎资讯2010年6月[7]http://www.chinanews.com.cn/jk/news/2010/06-03/2321336.shtml中新网2010年6月[8]http://news.sina.com.cn/w/2010-05-22/014620322585.shtml新浪新闻[9]http://it.sohu.com/20100522/n272275459.shtml搜狐IT新闻