人類可以創造單細胞生物了,離能創造人類還遠嗎?

人類可以創造單細胞生物了,離能創造人類還遠嗎?

人類可以創造單細胞生物了,離能創造人類還遠嗎?

人類可以創造單細胞生物了,離能創造人類還遠嗎?

上世紀90年代,克隆羊多莉的誕生震動了世界,這意味著人類在基因層面重新認識了生命,正式打開了破解生命奧秘的大門。

21世紀,基因改造、基因編輯技術快速成熟,人類擁有了改造生命的手段。人工合成生命則是另一次新的突破。原本有16條染色體真核酵母,通過人工變成了只有1條染色體的真核酵母,儘管功能一樣,但也可以看作是另外一種生命。

中國科學院上海生命科學研究院的文章指出:“該項工作表明,天然複雜的生命體系可以通過人工干預變簡約,自然生命的界限可以被人為打破,甚至可以人工創造全新的自然界不存在的生命。”

從克隆到基因編輯,再到人工合成生命,究竟經歷了怎樣的轉變?

王晨光解釋說:“在多莉羊之前,早就有過克隆成功的實驗,但使用的是胚胎細胞,此前認為,胚胎細胞可不斷分化成不同的細胞,形成一個完整的生命體,而體細胞是不能分化的。事實上,多莉羊正是用體細胞進行逆分化而克隆成功的,這是生命科學的一大進步。克隆的階段,其實是對基因規律的發現和應用。基因編輯技術出現後,人類開始能夠干預基因,把人類認為不好的一些基因片段去掉,留下好的。人工合成生命的技術,則是從無到有,創造一種新的生命。”

關鍵的一步,卻還只是開始

據瞭解,相對於野生酵母,人工合成的酵母最明顯的變化,是染色體的三維結構,新的染色體是一條超級染色體,長度是原本的10倍。但攜帶了16條染色體所有的有效信息。

染色體的數量是在漫長的進化歷程中自然形成的。據介紹,在真核生物中,除了雄性傑克跳蟻只含一條染色體,其他所有已知的真核生物都包含數目不等的多條染色體。

王晨光表示:“生物的特徵、各個組織的功能,都是從染色體攜帶的信息中表達出來的,但它們之間的相關性到底是怎樣的?染色體數量能否變化?我們瞭解的並不多。”

人工減少染色體數量,無疑是生命科學研究中重要的進步,也是人類重新解析生命起源的開始。

“第一個人工合成原核生命的實驗是開創性的,而合成真核生物,則是前者基礎上的一大進步。”王晨光說。

不過,儘管已經取得技術上的巨大進步,但總體來說,人工合成生命的研究,仍處在初期,遠未到完善階段。

覃重軍團隊的實驗,也說明了這一點。在對比合成酵母和野生酵母時,覃重軍表示:“從單獨的生長、繁殖來說基本上是正常的,繁殖很多代也很穩定。可把帶有1條染色體的菌株和野生型的酵母細胞混合在一起培養,一代一代傳代之後會發現,含有16條染色體的野生型酵母會越來越多,只有1條染色體的酵母會越來越少。”

也就是說,在自然競爭中,人工合成的酵母菌株面對野生酵母仍舊處在弱勢。

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