制造一个最简单的生命

文/袁越

特斯拉汽车公司创始人埃隆·马斯克被公认为是个科技狂人，但他并不是第一个被赋予这一称号的人，这个头衔必须让位给美国生物学家克雷格·温特（Craig Venter），他领导的团队早在2010年就制造出了第一个人造生命，并将其命名为Syn1.0。

这个人造生命当然不是弗兰肯斯坦这样的超级怪物，而是一个完整的细胞。虽然此前已经有人在实验室里合成了活病毒，但病毒没有自己的新陈代谢，一般不把它看作完整的生命。Syn1.0有自己的细胞膜、细胞器和基因组，能够独立地进行新陈代谢和自我繁殖，是一个真正的活的生命体。

具体来说，温特和他的团队挑选了一种结构相对简单的支原体，将原来的基因组全部去掉，然后在实验室里合成了一套新的基因组，导入这个去掉基因组的支原体细胞内。新的支原体不但活了下来，还能自主繁殖，和一个正常的支原体细胞没有任何区别。

消息公布后引来了一些人的质疑，他们认为这个新细胞只是换了基因组，其他部件仍然来自旧细胞，不能算是真正的人造生命。但温特解释说，基因组是生命的设计图纸，他替换了原来的设计图纸，创造出的这个新生命完全按照他的指令行事，满足了人造生命的定义。

为了证明自己对这个新生命具有绝对的控制权，温特在这个人造生命的基因组里添加了不少“私货”，包括46名研究团队成员的姓名，以及他喜欢的三段格言。一段是詹姆斯·乔伊斯在《一个青年艺术家的画像》里写的一句话：去生活、去犯错、去堕落、去胜利、去在生命中创造出生命；一段是曼哈顿计划的负责人罗伯特·奥本海默说过的一句名言：不要看事物的现状，而要看事物的可能；还有一段是著名物理学家理查德·费曼广为人知的一句名言：凡是我不能创造的东西，我都无法理解。

最后这句是温特最喜欢的格言，他相信自己所要做的正是通过创造生命来理解生命。他的团队在Syn1.0的基础上不断做减法，从最初的901个基因删减到473个基因。他们将这个新的细胞命名为Syn3.0，并于2016年在著名的《科学》（Science）杂志上公布了这一结果。温特相信他创造出了世界上最简单的生命，因为这473个基因每一个都是有用的，缺一不可，只要他搞清楚这些基因的功能，就能从根本上理解生命的原理了。

但是，后续研究发现这个Syn3.0很不稳定，子代细胞的形状变化极大，有的细胞体积增大了25倍之多，有的细胞从一个小圆球变成了一串项链，甚至是一根细线，这说明有些与细胞形状调控有关的基因缺失了。

为了找出这些缺失的基因，研究人员仔细梳理了Syn1.0的诸多版本，发现曾经有一个缺失了76个基因的Syn1.0版本也有这种情况，说明罪魁祸首一定藏在这76个基因里。于是科学家们逐一进行实验，终于找到了7个与此有关的基因。当研究人员将这7个基因添加到Syn3.0基因组中之后，终于得到了一个正常的衣原体，其生长和繁殖都很稳定。

研究人员将此结果写成论文，发表在2021年3月29日出版的《细胞》（Cell）杂志上。这7个新基因当中有2个基因的功能已经搞清楚了，但另外5个基因的功能至今仍然不明，这说明生命还有很多奥秘未被揭开，有待科学家们进一步探索。 科普生命八卦基因合成