美國(guó)生物學(xué)家克雷格·文特爾領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組宣布創(chuàng)造了世界上第一個(gè)由人造基因組控制的細(xì)胞,引起廣泛關(guān)注和爭(zhēng)議。6月7日,文特爾教授接受了書(shū)面采訪(fǎng)。
問(wèn):有人說(shuō)你們從事的是“人造生命”的研究,請(qǐng)簡(jiǎn)單介紹一下“人造生命”與自然界生命之間的相似點(diǎn)與不同點(diǎn)。
答:我們不說(shuō)它是“人造生命”,因?yàn)樗皇且粋€(gè)活的細(xì)胞。我的團(tuán)隊(duì)所創(chuàng)造的是一個(gè)合成細(xì)胞。我們化學(xué)合成了一個(gè)基因組,除了非常小的一點(diǎn)區(qū)別之外,該基因組與絲狀支原體的基因組是相同的。然后我們將該基因組插入到山羊支原體的細(xì)胞中。插入的基因組啟動(dòng)了這個(gè)細(xì)胞,使其顯示出絲狀支原體的表型。實(shí)際上,該合成的細(xì)胞除了其基因組是化學(xué)合成之外,與自然界的細(xì)胞完全一樣。
問(wèn):請(qǐng)您簡(jiǎn)要介紹一下從事人造細(xì)胞研究的經(jīng)過(guò)。
答:1995年的時(shí)候,我的團(tuán)隊(duì)第一次完成了流感嗜血桿菌基因組的完整測(cè)序。創(chuàng)造一個(gè)合成細(xì)胞的想法隨著我們成功完成第二個(gè)基因組(生殖道支原體)的測(cè)序而產(chǎn)生。該基因組只有大約580kb長(zhǎng),是所有自由生存的物種中最小的基因組。我們對(duì)它究竟能小到多少并依然能維持自由生存的狀態(tài)而好奇,于是“最小”基因組的概念就此提出。我們的研究發(fā)展成為創(chuàng)造一個(gè)合成的細(xì)胞,除此之外,這個(gè)細(xì)胞要能夠刻畫(huà)最小基因組的特征。從合成大片段的DNA到使合成的DNA啟動(dòng)一個(gè)細(xì)胞,這個(gè)還從未有過(guò)研究的分子生物學(xué)領(lǐng)域存在著諸多的挑戰(zhàn)。通過(guò)大量的努力以及我的人才團(tuán)隊(duì)和他們獨(dú)特的技能,我們成功地克服了這些挑戰(zhàn)。
問(wèn):人工合成細(xì)胞研究的目的或意圖是什么?你們研究的長(zhǎng)期目標(biāo)是什么?
答:我們合成細(xì)胞的工作已經(jīng)產(chǎn)生了一個(gè)強(qiáng)大的分子生物學(xué)工具包,利用它將大大增強(qiáng)我們對(duì)生命機(jī)制的理解。例如,我們將能夠確定每個(gè)基因的功能,并獲得對(duì)細(xì)胞機(jī)制的一個(gè)全面的理解。我們的長(zhǎng)期目標(biāo)之一是能夠?qū)ι倪M(jìn)程數(shù)字化。利用一個(gè)計(jì)算機(jī)和機(jī)器人系統(tǒng),我們就能夠設(shè)計(jì)、合成并選擇出具有性能的合成細(xì)胞,這些細(xì)胞將能夠被應(yīng)用于醫(yī)藥、工業(yè)、能源和環(huán)境等多個(gè)方面。
問(wèn):有人說(shuō)你們的研究將打開(kāi)“潘多拉盒子”,甚至將創(chuàng)造出可能無(wú)法控制的新的物種。對(duì)這些說(shuō)法您怎么看?
答:我們的研究從一開(kāi)始就已經(jīng)在處理與合成基因組學(xué)相關(guān)的倫理、法律和社會(huì)問(wèn)題,并且一直非常積極主動(dòng)地制定和實(shí)施適當(dāng)?shù)谋U洗胧>拖衩恳环N新技術(shù)一樣,合成基因組學(xué)既有益處也有風(fēng)險(xiǎn),但是在這種情況下,益處遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于風(fēng)險(xiǎn),這一點(diǎn)已經(jīng)受到普遍的認(rèn)同。
問(wèn):中國(guó)曾經(jīng)參與了人類(lèi)基因組測(cè)序,并且正在為動(dòng)物和植物基因組學(xué)以及其它生命科學(xué)領(lǐng)域作出努力。對(duì)于中國(guó)科學(xué)家的努力,您有何評(píng)價(jià)?對(duì)中國(guó)同行您有什么建議嗎?
答:中國(guó)科學(xué)家已經(jīng)為并正在為一般的生物科學(xué),特別是基因組學(xué)領(lǐng)域做出重大的貢獻(xiàn)。我深信,未來(lái),中國(guó)科學(xué)家也將在合成基因組學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。
問(wèn):有人說(shuō)你們從事的是“人造生命”的研究,請(qǐng)簡(jiǎn)單介紹一下“人造生命”與自然界生命之間的相似點(diǎn)與不同點(diǎn)。
答:我們不說(shuō)它是“人造生命”,因?yàn)樗皇且粋€(gè)活的細(xì)胞。我的團(tuán)隊(duì)所創(chuàng)造的是一個(gè)合成細(xì)胞。我們化學(xué)合成了一個(gè)基因組,除了非常小的一點(diǎn)區(qū)別之外,該基因組與絲狀支原體的基因組是相同的。然后我們將該基因組插入到山羊支原體的細(xì)胞中。插入的基因組啟動(dòng)了這個(gè)細(xì)胞,使其顯示出絲狀支原體的表型。實(shí)際上,該合成的細(xì)胞除了其基因組是化學(xué)合成之外,與自然界的細(xì)胞完全一樣。
問(wèn):請(qǐng)您簡(jiǎn)要介紹一下從事人造細(xì)胞研究的經(jīng)過(guò)。
答:1995年的時(shí)候,我的團(tuán)隊(duì)第一次完成了流感嗜血桿菌基因組的完整測(cè)序。創(chuàng)造一個(gè)合成細(xì)胞的想法隨著我們成功完成第二個(gè)基因組(生殖道支原體)的測(cè)序而產(chǎn)生。該基因組只有大約580kb長(zhǎng),是所有自由生存的物種中最小的基因組。我們對(duì)它究竟能小到多少并依然能維持自由生存的狀態(tài)而好奇,于是“最小”基因組的概念就此提出。我們的研究發(fā)展成為創(chuàng)造一個(gè)合成的細(xì)胞,除此之外,這個(gè)細(xì)胞要能夠刻畫(huà)最小基因組的特征。從合成大片段的DNA到使合成的DNA啟動(dòng)一個(gè)細(xì)胞,這個(gè)還從未有過(guò)研究的分子生物學(xué)領(lǐng)域存在著諸多的挑戰(zhàn)。通過(guò)大量的努力以及我的人才團(tuán)隊(duì)和他們獨(dú)特的技能,我們成功地克服了這些挑戰(zhàn)。
問(wèn):人工合成細(xì)胞研究的目的或意圖是什么?你們研究的長(zhǎng)期目標(biāo)是什么?
答:我們合成細(xì)胞的工作已經(jīng)產(chǎn)生了一個(gè)強(qiáng)大的分子生物學(xué)工具包,利用它將大大增強(qiáng)我們對(duì)生命機(jī)制的理解。例如,我們將能夠確定每個(gè)基因的功能,并獲得對(duì)細(xì)胞機(jī)制的一個(gè)全面的理解。我們的長(zhǎng)期目標(biāo)之一是能夠?qū)ι倪M(jìn)程數(shù)字化。利用一個(gè)計(jì)算機(jī)和機(jī)器人系統(tǒng),我們就能夠設(shè)計(jì)、合成并選擇出具有性能的合成細(xì)胞,這些細(xì)胞將能夠被應(yīng)用于醫(yī)藥、工業(yè)、能源和環(huán)境等多個(gè)方面。
問(wèn):有人說(shuō)你們的研究將打開(kāi)“潘多拉盒子”,甚至將創(chuàng)造出可能無(wú)法控制的新的物種。對(duì)這些說(shuō)法您怎么看?
答:我們的研究從一開(kāi)始就已經(jīng)在處理與合成基因組學(xué)相關(guān)的倫理、法律和社會(huì)問(wèn)題,并且一直非常積極主動(dòng)地制定和實(shí)施適當(dāng)?shù)谋U洗胧>拖衩恳环N新技術(shù)一樣,合成基因組學(xué)既有益處也有風(fēng)險(xiǎn),但是在這種情況下,益處遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于風(fēng)險(xiǎn),這一點(diǎn)已經(jīng)受到普遍的認(rèn)同。
問(wèn):中國(guó)曾經(jīng)參與了人類(lèi)基因組測(cè)序,并且正在為動(dòng)物和植物基因組學(xué)以及其它生命科學(xué)領(lǐng)域作出努力。對(duì)于中國(guó)科學(xué)家的努力,您有何評(píng)價(jià)?對(duì)中國(guó)同行您有什么建議嗎?
答:中國(guó)科學(xué)家已經(jīng)為并正在為一般的生物科學(xué),特別是基因組學(xué)領(lǐng)域做出重大的貢獻(xiàn)。我深信,未來(lái),中國(guó)科學(xué)家也將在合成基因組學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。