在自然界將非生命物質(zhì)轉(zhuǎn)化成生命物質(zhì)35億年后，科學(xué)家們說(shuō)，他們終于為制造人造生命做好了準(zhǔn)備。

如果科學(xué)家們獲得成功，人類將進(jìn)入一個(gè)全新的“生命科技”時(shí)代，現(xiàn)代工程學(xué)遇到的許多問(wèn)題將迎刃而解。

影響深遠(yuǎn)

科學(xué)家們?cè)跓崆姓務(wù)摰氖且粋€(gè)擁有微型生命機(jī)器的全新世界。在這個(gè)世界中，人們可以訂購(gòu)細(xì)胞，用來(lái)修復(fù)身體的創(chuàng)傷，或者利用它們清除污染物質(zhì)，以及做許多目前聞所未聞的新奇事。

科研人員說(shuō)，還可以讓毛衣自行修復(fù)破損之處，讓電腦自己排除故障。

然而，盡管一些專家從這種新技術(shù)中看到了無(wú)窮的好處，也有很多人對(duì)人造生命可能給人類倫理觀念帶來(lái)的沖擊以及人類最終可能失去對(duì)新物種的控制等問(wèn)題感到擔(dān)憂。

洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)所的人造生命科學(xué)家斯蒂恩·拉斯馬森說(shuō)：“我們所做的當(dāng)然是一項(xiàng)影響極大的工作，但這項(xiàng)工作與發(fā)明半導(dǎo)體等并無(wú)本質(zhì)區(qū)別。當(dāng)然，你所研究的技術(shù)影響越大，你就越要小心從事?！?/p>

隨著100多個(gè)實(shí)驗(yàn)室參與制造人造生命的研究工作以及科學(xué)家們首次表示他們已擁有創(chuàng)造人造生命的幾乎所有條件，人們的這種擔(dān)心越來(lái)越大。

與人類的其他發(fā)明創(chuàng)造不同，制造人造生命對(duì)人類關(guān)于自身概念所造成的沖擊與在宇宙中的其他星球上發(fā)現(xiàn)生命所帶來(lái)的沖擊是一樣的。它還勢(shì)必使“什么是生命?”“我們來(lái)自哪里?”這些古老問(wèn)題重新為人們所關(guān)注。

里德學(xué)院的哲學(xué)和人文學(xué)教授馬克·貝多說(shuō)：“從無(wú)到有地制造新的生命形式的能力將對(duì)社會(huì)產(chǎn)生深刻影響，這些影響有些是正面的，但也有一些具有潛在的負(fù)面效果?！?/p>

他說(shuō)：“除了帶來(lái)全新的科學(xué)視野外，它還會(huì)帶來(lái)巨大的商業(yè)和經(jīng)濟(jì)利益，這些利益如此之大，以致人們現(xiàn)在還很難想象它們的具體細(xì)節(jié)?！?/p>

但人造生命的誕生勢(shì)必動(dòng)搖人類的宗教和文化信仰體系。

貝多說(shuō)：“不同背景的人對(duì)什么是生命(關(guān)于生命的起源、生命的神圣性以及生命的尊嚴(yán)等等)的觀點(diǎn)各不相同，而制造人造生命的能力將顛覆所有這一切。我們應(yīng)該對(duì)此進(jìn)行仔細(xì)思考，并想好應(yīng)對(duì)措施?！?/p>

生物革命

人造生命似乎已近在咫尺，對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行研究的美國(guó)實(shí)驗(yàn)室也從40年前的約10個(gè)增加到今天的100多個(gè)。

在這一領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位的，是新近投入約900萬(wàn)美元建立的歐盟“程控人工細(xì)胞進(jìn)化”項(xiàng)目。該項(xiàng)目計(jì)劃在威尼斯成立第一個(gè)專門研究人造生命的研究所一歐洲生命技術(shù)中心，科研人員分別來(lái)自歐洲和美國(guó)。

德國(guó)弗里德里?！は沾髮W(xué)的理論生物化學(xué)教授約翰·麥卡斯基爾說(shuō)：“這是一場(chǎng)由人類發(fā)起的生物革命?！?/p>

科學(xué)家們正在試圖解開地球、也許還包括火星及宇宙中其他地方的生命起源之謎。比如說(shuō)，碳原子、氧原子、氫原子以及氮原子們是怎樣組合到一起成為一個(gè)胡蘿卜的?而更多數(shù)量的原子以不同的方式組合便成為了一個(gè)人。

雖然人們一般認(rèn)為生命不是機(jī)器，但作為所有生命形式的基本單位的細(xì)胞看上去卻像是小型機(jī)器，在這些機(jī)器中，原本沒(méi)有生命的原子不斷地重新組合，充滿生機(jī)。

細(xì)胞并不是組成它的物質(zhì)的簡(jiǎn)單總和，這些物質(zhì)組合到一起便獲得了自我修復(fù)、復(fù)制以及隨機(jī)應(yīng)變的能力。

生命的一個(gè)重要特點(diǎn)是在自然選擇下不斷進(jìn)化，優(yōu)勝劣汰?？茖W(xué)家們想做的便是把這種進(jìn)化過(guò)程轉(zhuǎn)變成一種可供人們利用的隨機(jī)應(yīng)變的技術(shù)。

貝多說(shuō)：“我們的科技遇到的危機(jī)是：一切都過(guò)于復(fù)雜。如果希望電話網(wǎng)絡(luò)更強(qiáng)大、計(jì)算機(jī)功能更多、航天器的性能更好，就必須使它們變得越來(lái)越復(fù)雜，這幾乎要超出我們的能力范圍。”

他說(shuō)：“如果獲得了制造人造生命的能力，我們就會(huì)對(duì)如何制造更復(fù)雜的東西有更好的理解。我們可以把這些原理應(yīng)用到其他領(lǐng)域。生命非常非常復(fù)雜，但它也可以進(jìn)行自我修復(fù)，自我管理，而且能隨機(jī)應(yīng)變。如果一艘宇宙飛船有這些功能，或者一個(gè)電話網(wǎng)絡(luò)可以像有機(jī)體那樣成長(zhǎng)和自我調(diào)節(jié)，那會(huì)是一件很了不起的事情?！?/p>

這是科學(xué)家們長(zhǎng)期以來(lái)追求的一個(gè)夢(mèng)想，現(xiàn)在他們相信在未來(lái)的五到十年中，人類將可以首次制造出人造生命。

加利福尼亞大學(xué)的分子生物工程學(xué)教授戴維·迪默說(shuō)：“雖然在過(guò)去50年中我們一直在這樣說(shuō)，但現(xiàn)在情況的確有所不同，因?yàn)楝F(xiàn)在有一大批尖端科學(xué)家對(duì)這個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了興趣，而且最近還有一些突破性的發(fā)現(xiàn)?！?/p>

風(fēng)險(xiǎn)控制

在迪默看來(lái)，對(duì)人造生命失控的風(fēng)險(xiǎn)“極其微小”。

他說(shuō)：“人類制造的任何東西都不可能與那些在自然界中進(jìn)化了30億年的生物競(jìng)爭(zhēng)。細(xì)菌吞噬所有的東西，它們吃汽油，吃地底下的石油，吃綠色的碳?xì)浠衔?，吃所有的東西。它們還會(huì)把我們放在那里與它們競(jìng)爭(zhēng)的所有東西吃掉?！?/p>

科學(xué)家們還在設(shè)計(jì)另一層保護(hù)措施：所有人造生命都將依賴在自然界中不存在的化學(xué)物質(zhì)。這些關(guān)鍵性的化學(xué)物質(zhì)一消除，人造生命就會(huì)死亡，而當(dāng)人造生命進(jìn)入自然環(huán)境之后，情形更是如此。

科學(xué)家們相信，制造人造生命之所以可能，是因?yàn)槲镔|(zhì)有一個(gè)自然特性：原子總是傾向于組合成分子，而分子則會(huì)組合成更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

所有生命的基本元素——組成蛋白質(zhì)的氨基酸、組成DNA和RNA的核苷酸——都已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中制造出來(lái)。

雖然不同的科研人員對(duì)生命的定義有不同的解釋，但他們一般都同意，生命至少應(yīng)該具備三個(gè)特征：一個(gè)容器，像細(xì)胞的細(xì)胞膜；新陳代謝活動(dòng)，把基本的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成細(xì)胞成分的能力；基因，那些能夠傳給后代或隨環(huán)境變化制造細(xì)胞的化學(xué)指令。

這三個(gè)關(guān)鍵特征現(xiàn)在在實(shí)驗(yàn)室中都能制造出來(lái)，雖然還只是以最簡(jiǎn)單的形式出現(xiàn)?？茖W(xué)家們說(shuō)，他們已經(jīng)準(zhǔn)備好將這三個(gè)特征合成到一起。

馬薩諸塞綜合醫(yī)院的微生物學(xué)家馬丁·漢澤克說(shuō)：“我們現(xiàn)在對(duì)這三個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立工作的情況有了一定的了解，現(xiàn)在我們可以開始在實(shí)驗(yàn)室里把它們放到一起來(lái)做實(shí)驗(yàn)?！?/p>

漢澤克說(shuō)：“我們不知道是否一定能在不遠(yuǎn)的將來(lái)合成一個(gè)有生命的細(xì)胞，但現(xiàn)在至少可以開始用我們已有的一切來(lái)探索這種可能性?！睗h澤克與哈佛大學(xué)的杰克·紹斯塔克一起制造出了一種能夠生長(zhǎng)和分裂的人造細(xì)胞膜。

他們利用黏土的特征開發(fā)出一種新的技術(shù)。黏土具有催化作用，比如說(shuō)，它能使脂質(zhì)膜的形成加快100倍，同時(shí)它也能加快被稱為RNA的遺傳物質(zhì)的聚集。

這兩位科研人員的發(fā)現(xiàn)表明，當(dāng)一些重要的化學(xué)物質(zhì)聚合到一起時(shí)，細(xì)胞膜和遺傳物質(zhì)便會(huì)同時(shí)產(chǎn)生。他們兩人已成功地制造出包裹了實(shí)驗(yàn)室制造的RNA的細(xì)胞膜一樣的物質(zhì)。

終極目標(biāo)

那么世界上的第一批遺傳物質(zhì)是怎樣聚合到一起的呢?這仍是一個(gè)巨大的待解之謎。

懷特黑德生物醫(yī)學(xué)研究所的戴維·巴爾特正在努力制造一種能夠完全自我復(fù)制的RNA。目前他已制造出能進(jìn)行部分自我復(fù)制的小段RNA片斷。

巴爾特將這個(gè)過(guò)程稱為試管進(jìn)化。他隨機(jī)地把1萬(wàn)億數(shù)量的RNA注入試管讓它們自行組合，獲得了幾百萬(wàn)種不同的RNA片斷，而其中的一些RNA片斷具備了自我復(fù)制的能力。這是朝著制造人造生命并使之進(jìn)行自我復(fù)制和進(jìn)化所邁出的第一步。

而洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)所的拉斯馬森和阿爾貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)所的陳了海則相信，他們可以利用多肽核酸制造出人造細(xì)胞。

人們可以很容易地制造出各種多肽核酸。多肽核酸喜歡附著在細(xì)胞膜的表面，這樣它們可以吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)制造出各種奇特的化學(xué)物質(zhì)，包括各種細(xì)胞膜脂質(zhì)。

陳了海說(shuō)：“我們已經(jīng)獲得了所有的東西，我們制造的新陳代謝系統(tǒng)能制造細(xì)胞膜分子?！彼f(shuō)，這些聚合在_起的原型細(xì)胞只有細(xì)菌的千萬(wàn)分之一大小。

科學(xué)家的最終目的是使這些人造細(xì)胞不僅能產(chǎn)生后代，而且還能制造出工程師們所無(wú)法制造的化學(xué)物質(zhì)，如進(jìn)行自我修復(fù)的物質(zhì)。

拉斯馬森說(shuō)：“一旦我們制造出可以進(jìn)行自我復(fù)制的實(shí)體，并能把它們程序化，那么我們將可以做很多有用的事情。你不必直接去制造那些可供利用的分子，你可以讓它們自己生產(chǎn)自己，你可以培育它們?！?/p>

在物理學(xué)家諾曼·帕科德看來(lái)，人造細(xì)胞只是一些小型機(jī)器，它們可以被用來(lái)清掃血管、精確地向人體的某個(gè)部位運(yùn)送藥物，還可以做其他許多非常精確的事情。

他說(shuō)：“我們的目標(biāo)是制造出人造活細(xì)胞，并制造出其他形式的有生命的化學(xué)物質(zhì)，然后利用它們做許多有用的事情?！?/p>