本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
克雷格·文特尔是科学界的Lady Gaga。像她一样,他是个戏剧女王,一位极端的行为艺术家,在自我推销方面很有天赋。炒作是克雷格·文特尔的拿手好戏,而且他做得非常出色,无论是几年前吹嘘自己基因组的解码,还是今年吹嘘他构建杂交细菌。在典型的文特尔风格中,细菌DNA的片段被翻译成意味深长的引语,例如詹姆斯·乔伊斯的这句:“为了生存,为了犯错,为了跌倒,为了胜利,为了从生命中再造生命。”
所以我不怪文特尔炒作他最近的成就,但我确实责怪其他应该更了解情况的人,比如生物伦理学家亚瑟·卡普兰。“似乎是一个棘手的难题,带有重要的宗教色彩,已经被解决了,”卡普兰在这个网站上宣称。文特尔和他的同事们“用人造部件创造了一种新的生命形式。”卡普兰警告说,“这项非常强大的技术确实需要监督”(毫无疑问,由像卡普兰这样的生物伦理学家来监督)。
实际上,文特尔只是在人类操纵生命的道路上又迈出了渐进的一步,这种操纵始于几千年前我们的祖先开始饲养狗和鸭子,并且由于生物技术的进步而在最近加速发展。就可怕程度而言,2002年合成脊髓灰质炎病毒比文特尔的工作更让我感到震惊。
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文特尔的团队从一种细菌中合成和修饰了DNA,并将人工基因组插入到另一种细菌物种中,后者的自身DNA已被提取。“创造出来的生命形式不是新的,”里德学院的哲学家、《人工生命》杂志的编辑马克·贝道在《科学》杂志上说。“本质上所做的是重新创造一种现有的细菌生命形式,只不过它被赋予了一个人工基因组(在实验室合成),而且该基因组被放入了一个略有不同的物种的细胞质中。”
正如贝道和其他人指出的那样,科学家们仍然没有接近于用非生物材料创造出活的有机体,特别是那些可能在四十亿年前就存在于地球上的材料。换句话说,科学家们还没有展示生命是如何开始的,无生命的物质是如何变成有生命的。
生命起源问题今天看来比1953年更难,当时一位名叫斯坦利·米勒的23岁研究生在一个玻璃 chamber 中充满了甲烷、氨气、氢气(代表大气)和水(海洋)。一个火花放电设备用模拟闪电轰击这些气体,而一个加热线圈则使水保持沸腾。几天之内,水和气体就被染上了富含氨基酸的红色粘液,氨基酸是蛋白质的组成部分。(生物化学家和米勒的前学生杰弗里·巴达最近重新分析了米勒的旧样品,发现它们含有的氨基酸甚至比米勒意识到的还要多。)
米勒和其他科学家认为他们会很快详细地证明创世纪是如何展开的,但这种情况并没有发生。在20世纪90年代初我采访米勒时,他承认生命起源问题比他想象的要困难得多。尽管如此,他仍然相信有一天科学家会解开生命起源之谜:“它将是某种本质上的东西,它会让你说,‘天哪,就在那里。你怎么会这么久都忽略了这一点?’ 每个人都会完全信服。”米勒三年前去世了,他的梦想没有实现。
现在关于生命起源的理论几乎和理论家一样多。也许最流行的是“RNA世界”理论,该理论认为核糖核酸是第一个生物分子。DNA在没有酶的帮助下无法复制,而RNA可以充当自身的酶,将自身剪成两段,然后再拼接在一起。但是RNA及其组分很难在实验室中合成,更不用说在合理的益生元条件下合成了。此外,一旦RNA被合成,它只能在化学家的大量诱导下才能复制自身。斯坦利·米勒等人认为,某种更简单——并且可能非常不同——的分子一定为RNA铺平了道路,但尚未出现有力的候选者。
亚瑟·卡普兰宣称,文特尔和其他科学家已经消除了生命“是神圣的、特殊的、难以言喻的和超出人类理解的”这种观念。错了。我们仍然不知道生命是如何开始的,也不知道生命是否只存在于我们这个孤独的星球上,还是遍布宇宙。现代科学的一大讽刺之处在于,当我们获得更多控制生命的力量时,生命仍然像以往一样从根本上来说是神秘的。
关于作者
约翰·霍根,前《大众科学》杂志的专职撰稿人,现任史蒂文斯理工学院科学写作中心主任。(照片由斯凯·霍根提供。)
图片来源:美国国立卫生研究院
文中表达的观点是作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。