模仿上帝制造生命

在自然界將非生命物質轉化成生命物質35億年后，科學家們說，他們終于為制造人造生命做好了準備。

如果科學家們獲得成功，人類將進入一個全新的“生命科技”時代，現代工程學遇到的許多問題將迎刃而解。

影響深遠

科學家們在熱切談論的是一個擁有微型生命機器的全新世界。在這個世界中，人們可以訂購細胞，用來修復身體的創傷，或者利用它們清除污染物質，以及做許多目前聞所未聞的新奇事。

科研人員說，還可以讓毛衣自行修復破損之處，讓電腦自己排除故障。

然而，盡管一些專家從這種新技術中看到了無窮的好處，也有很多人對人造生命可能給人類倫理觀念帶來的沖擊以及人類最終可能失去對新物種的控制等問題感到擔憂。

洛斯阿拉莫斯國家實驗所的人造生命科學家斯蒂恩·拉斯馬森說：“我們所做的當然是一項影響極大的工作，但這項工作與發明半導體等并無本質區別。當然，你所研究的技術影響越大，你就越要小心從事。”

隨著100多個實驗室參與制造人造生命的研究工作以及科學家們首次表示他們已擁有創造人造生命的幾乎所有條件，人們的這種擔心越來越大。

與人類的其他發明創造不同，制造人造生命對人類關于自身概念所造成的沖擊與在宇宙中的其他星球上發現生命所帶來的沖擊是一樣的。它還勢必使“什么是生命?”“我們來自哪里?”這些古老問題重新為人們所關注。

里德學院的哲學和人文學教授馬克·貝多說：“從無到有地制造新的生命形式的能力將對社會產生深刻影響，這些影響有些是正面的，但也有一些具有潛在的負面效果。”

他說：“除了帶來全新的科學視野外，它還會帶來巨大的商業和經濟利益，這些利益如此之大，以致人們現在還很難想象它們的具體細節。”

但人造生命的誕生勢必動搖人類的宗教和文化信仰體系。

貝多說：“不同背景的人對什么是生命(關于生命的起源、生命的神圣性以及生命的尊嚴等等)的觀點各不相同，而制造人造生命的能力將顛覆所有這一切。我們應該對此進行仔細思考，并想好應對措施。”

生物革命

人造生命似乎已近在咫尺，對該領域進行研究的美國實驗室也從40年前的約10個增加到今天的100多個。

在這一領域中處于領先地位的，是新近投入約900萬美元建立的歐盟“程控人工細胞進化”項目。該項目計劃在威尼斯成立第一個專門研究人造生命的研究所一歐洲生命技術中心，科研人員分別來自歐洲和美國。

德國弗里德里希·席勒大學的理論生物化學教授約翰·麥卡斯基爾說：“這是一場由人類發起的生物革命。”

科學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，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胡蘿卜的?而更多數量的原子以不同的方式組合便成為了一個人。

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

細胞并不是組成它的物質的簡單總和，這些物質組合到一起便獲得了自我修復、復制以及隨機應變的能力。

生命的一個重要特點是在自然選擇下不斷進化，優勝劣汰。科學家們想做的便是把這種進化過程轉變成一種可供人們利用的隨機應變的技術。

貝多說：“我們的科技遇到的危機是：一切都過于復雜。如果希望電話網絡更強大、計算機功能更多、航天器的性能更好，就必須使它們變得越來越復雜，這幾乎要超出我們的能力范圍。”

他說：“如果獲得了制造人造生命的能力，我們就會對如何制造更復雜的東西有更好的理解。我們可以把這些原理應用到其他領域。生命非常非常復雜，但它也可以進行自我修復，自我管理，而且能隨機應變。如果一艘宇宙飛船有這些功能，或者一個電話網絡可以像有機體那樣成長和自我調節，那會是一件很了不起的事情。”

這是科學家們長期以來追求的一個夢想，現在他們相信在未來的五到十年中，人類將可以首次制造出人造生命。

加利福尼亞大學的分子生物工程學教授戴維·迪默說：“雖然在過去50年中我們一直在這樣說，但現在情況的確有所不同，因為現在有一大批尖端科學家對這個領域產生了興趣，而且最近還有一些突破性的發現。”

風險控制

在迪默看來，對人造生命失控的風險“極其微小”。

他說：“人類制造的任何東西都不可能與那些在自然界中進化了30億年的生物競爭。細菌吞噬所有的東西，它們吃汽油，吃地底下的石油，吃綠色的碳氫化合物，吃所有的東西。它們還會把我們放在那里與它們競爭的所有東西吃掉。”

科學家們還在設計另一層保護措施：所有人造生命都將依賴在自然界中不存在的化學物質。這些關鍵性的化學物質一消除，人造生命就會死亡，而當人造生命進入自然環境之后，情形更是如此。

科學家們相信，制造人造生命之所以可能，是因為物質有一個自然特性：原子總是傾向于組合成分子，而分子則會組合成更復雜的結構。

所有生命的基本元素——組成蛋白質的氨基酸、組成DNA和RNA的核苷酸——都已經在實驗室中制造出來。

雖然不同的科研人員對生命的定義有不同的解釋，但他們一般都同意，生命至少應該具備三個特征：一個容器，像細胞的細胞膜；新陳代謝活動，把基本的營養物質轉化成細胞成分的能力；基因，那些能夠傳給后代或隨環境變化制造細胞的化學指令。

這三個關鍵特征現在在實驗室中都能制造出來，雖然還只是以最簡單的形式出現。科學家們說，他們已經準備好將這三個特征合成到一起。

馬薩諸塞綜合醫院的微生物學家馬丁·漢澤克說：“我們現在對這三個系統獨立工作的情況有了一定的了解，現在我們可以開始在實驗室里把它們放到一起來做實驗。”

漢澤克說：“我們不知道是否一定能在不遠的將來合成一個有生命的細胞，但現在至少可以開始用我們已有的一切來探索這種可能性。”漢澤克與哈佛大學的杰克·紹斯塔克一起制造出了一種能夠生長和分裂的人造細胞膜。

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

這兩位科研人員的發現表明，當一些重要的化學物質聚合到一起時，細胞膜和遺傳物質便會同時產生。他們兩人已成功地制造出包裹了實驗室制造的RNA的細胞膜一樣的物質。

終極目標

那么世界上的第一批遺傳物質是怎樣聚合到一起的呢?這仍是一個巨大的待解之謎。

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

巴爾特將這個過程稱為試管進化。他隨機地把1萬億數量的RNA注入試管讓它們自行組合，獲得了幾百萬種不同的RNA片斷，而其中的一些RNA片斷具備了自我復制的能力。這是朝著制造人造生命并使之進行自我復制和進化所邁出的第一步。

而洛斯阿拉莫斯國家實驗所的拉斯馬森和阿爾貢國家實驗所的陳了海則相信，他們可以利用多肽核酸制造出人造細胞。

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胞膜的表面，這樣它們可以吸收營養物質，同時制造出各種奇特的化學物質，包括各種細胞膜脂質。

陳了海說：“我們已經獲得了所有的東西，我們制造的新陳代謝系統能制造細胞膜分子。”他說，這些聚合在_起的原型細胞只有細菌的千萬分之一大小。

科學家的最終目的是使這些人造細胞不僅能產生后代，而且還能制造出工程師們所無法制造的化學物質，如進行自我修復的物質。

拉斯馬森說：“一旦我們制造出可以進行自我復制的實體，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自己，你可以培育它們。”

在物理學家諾曼·帕科德看來，人造細胞只是一些小型機器，它們可以被用來清掃血管、精確地向人體的某個部位運送藥物，還可以做其他許多非常精確的事情。

他說：“我們的目標是制造出人造活細胞，并制造出其他形式的有生命的化學物質，然后利用它們做許多有用的事情。”