利用合成生物學(xué)重現(xiàn)已滅絕的花香 藝術(shù)家達(dá)成跨界合作

試想一下，當(dāng)你清晨如廁時(shí)，桌臺(tái)上的香薰散發(fā)著18世紀(jì)已經(jīng)滅絕的木百合花香味，讓你感覺(jué)心情舒暢，身體都輕了不少。當(dāng)起身時(shí)發(fā)現(xiàn)大便變成了紫色，提示你腸道可能出了問(wèn)題，需要去醫(yī)院看看。

這并不是什么怪異文學(xué)描述的場(chǎng)景，“滅絕的花香”和“變色的大便”都是藝術(shù)家亞歷桑德拉一黛西一吉恩斯伯格利用合成生物學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目。

黛西曾在劍橋大學(xué)讀建筑學(xué)專業(yè)，做過(guò)哈佛大學(xué)的訪問(wèn)學(xué)者，在2017年獲得了倫敦皇家藝術(shù)學(xué)院交互設(shè)計(jì)博士學(xué)位。她獲得過(guò)多項(xiàng)藝術(shù)類獎(jiǎng)項(xiàng)，作品探索了人工智能、合成生物學(xué)、生物多樣性和進(jìn)化等多種主題。

她在合成生物學(xué)領(lǐng)域探索了近十年時(shí)間，為藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師開(kāi)發(fā)新的角色，2014年合作出版了Synthetic Aesthetics：Investigating Synthetic Biology’s Designs on Nature一書。

01重現(xiàn)18世紀(jì)的花香

這一項(xiàng)目是由黛西與藝術(shù)家Sissel Tolaas以及合成生物學(xué)公司Ginkgo Bioworks（以下簡(jiǎn)稱“Ginkgo”）合作完成。

作為一家平臺(tái)型公司，Ginkgo的客戶也包括一些香水公司，Ginkgo的聯(lián)合創(chuàng)始人杰森·凱利便提出了一個(gè)想法：“能否使用合成生物學(xué)技術(shù)來(lái)重現(xiàn)已滅絕花朵的氣味？”

于是，就如同電影《侏羅紀(jì)公園》里，科學(xué)家們從琥珀中史前蚊子體內(nèi)的恐龍血液中，提取出恐龍的遺傳基因，并將這些史前龐然大物復(fù)生的情節(jié)一般，201 6年Ginkgo的創(chuàng)意總監(jiān)克里斯蒂娜·阿加帕吉斯前往哈佛大學(xué)植物標(biāo)本館，從已滅絕的花卉標(biāo)本中采集了微小的組織樣本。

盡管這些年代久遠(yuǎn)的樣本中一些DNA已經(jīng)被降解，但Ginkgo團(tuán)隊(duì)與加州大學(xué)的古遺傳學(xué)家合作提取了殘留的DNA，并利用合成生物學(xué)技術(shù)，將DNA序列與其他產(chǎn)生香味酶的物種的已知序列進(jìn)行比較，還原了這些滅絕物種的基因組序列，并將序列放入酵母基因組中，使其產(chǎn)生氣味分子，并用質(zhì)譜法進(jìn)行了鑒定。

盡管這一過(guò)程使用的技術(shù)并不新鮮，但當(dāng)Ginkgo把幾年的研究成果——每株滅絕植物可能產(chǎn)生的氣味分子清單展示給黛西時(shí)，她感受到了來(lái)自18世紀(jì)的崇高感，產(chǎn)生了對(duì)自然的敬畏和恐懼。

黛西設(shè)計(jì)的氣味展示方式也別具一格，一個(gè)透明的玻璃房墻上掛著花的照片，房間中央有一些石頭，背景音樂(lè)略帶憂傷和惆悵，參觀者看不見(jiàn)真實(shí)的花，卻能聞到花的香味。玻璃房里的參觀者也成了“展示品”，黛西似乎也想借此告訴大家：“This extinction is because of us”。

02“多彩的”大便

其實(shí)早在2009年，黛西就設(shè)計(jì)了她的第一份合成生物學(xué)藝術(shù)作品——“彩色大便”，當(dāng)時(shí)她與劍橋大學(xué)本科生團(tuán)隊(duì)參加了麻省理工大學(xué)舉辦的國(guó)際基因工程機(jī)器大賽iGEM，并獲得了大獎(jiǎng)。

劍橋團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目是通過(guò)基因工程改造大腸桿菌以生產(chǎn)不同顏色的色素，他們?cè)O(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)化的DNA序列，稱為BioBricks^TM，每個(gè)BioBrick^TM部件都包含來(lái)自現(xiàn)有生物體產(chǎn)生色素的基因線路，可將它們插入大腸桿菌中并作為細(xì)胞傳感器，用于環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面。

當(dāng)劍橋團(tuán)隊(duì)在舞臺(tái)上展示成果時(shí)，黛西也在臺(tái)下展示了一個(gè)公文包，公文包里裝的是五顏六色的用蠟做的“大便”模型。

這也是她和一些科學(xué)家團(tuán)隊(duì)合作將上述技術(shù)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用的嘗試——一種廉價(jià)、便捷的疾病監(jiān)測(cè)方法，以益生菌飲料為媒介將工程細(xì)菌定植于人的腸道中，細(xì)菌在遇到不同疾病標(biāo)志物時(shí)會(huì)按照設(shè)定好的基因線路，產(chǎn)生不同的色素，這樣一來(lái)，通過(guò)每天觀察大便的顏色即可了解自身的健康狀況。

這一想法看起來(lái)確實(shí)有些獵奇，而目前把它歸類于“藝術(shù)作品”似乎也更為合適。

但更便攜、更低成本的疾病檢測(cè)方法也正是合成生物學(xué)發(fā)展應(yīng)用的方向之一，例如MIT的詹姆斯·柯林斯團(tuán)隊(duì)在今年早些時(shí)候開(kāi)發(fā)的可檢測(cè)病毒的口罩，其中的核心便是利用合成生物學(xué)設(shè)計(jì)的冷凍干燥型無(wú)細(xì)胞生物傳感器，通過(guò)分析呼吸時(shí)產(chǎn)生的水汽，就能在最快90分鐘內(nèi)檢測(cè)出SARS-CoV-2病毒，而且準(zhǔn)確度可以和PCR媲美。

而目前利用工程細(xì)菌生產(chǎn)的顏料也更多用于紡織、染色等行業(yè)，以減少對(duì)石油化工燃料的依賴。

科學(xué)本身就是一門藝術(shù)，也更是一門哲學(xué)，黛西也提出了她對(duì)合成生物學(xué)的哲學(xué)問(wèn)題，“人們?cè)趧?chuàng)造新生命上投入了數(shù)十億美元，無(wú)論是合成生物還是人工智能，但人們（這里并非指所有人）卻未能保護(hù)已經(jīng)存在的生物，是不是其它生物對(duì)人類無(wú)用？而新技術(shù)對(duì)人類有用？”

哲學(xué)的思考會(huì)促進(jìn)我們對(duì)科學(xué)的審視，合成生物學(xué)也面臨著倫理的問(wèn)題，順應(yīng)自然是否是萬(wàn)物發(fā)展的規(guī)律，合成生物學(xué)是否打破了生命的“神圣感”？

如果有一天技術(shù)成熟，你是否會(huì)支持重現(xiàn)《侏羅紀(jì)公園》？（綜合整理報(bào)道）（編輯/萊西）