今年3月25日Science雜志發(fā)表了克雷格·文特爾(J.CraigVenter)和他的合作者發(fā)表的文章，標題是”最小的細菌基因組的設計和合成“(Designandsynthesisofaminimalbacterialgenome)，報告他們如何設計和合成了目前為止最小的細菌基因組。一些媒體和科普文章對這個(gè)成果的解讀有不小偏差，動(dòng)不動(dòng)就用“合成新生命體”之類(lèi)嚇人的標題，給一般人的感覺(jué)好象是試管里加幾樣東西搖幾下，一個(gè)活生生的精靈就蹦出來(lái)了，其實(shí)根本不是這么回事。

　　文特爾其人

　　說(shuō)這個(gè)之前不得不提一下文特爾其人。文特爾1946年生于猶他州鹽湖城。在加州念的中學(xué)。他中學(xué)時(shí)學(xué)業(yè)不咋地，成績(jì)單上C和D并不少見(jiàn)。高中畢業(yè)時(shí)越戰打得正酣，他雖然反戰，還是被征召到美國海軍服役，在野戰醫院特護病房工作。當時(shí)苦悶的他曾經(jīng)想游泳到外海自殺?？煊蔚缴詈５臅r(shí)候被一群鯊魚(yú)嚇得改了主意，沒(méi)死成。見(jiàn)多了傷殘和在死亡線(xiàn)上掙扎的士兵，文特爾萌生了學(xué)醫的念頭，但是后來(lái)還是決定從事生物醫學(xué)研究。

　　由于成績(jì)不好，文特爾只能先上社區大學(xué)，后來(lái)才轉入加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）。從加州大學(xué)圣地亞哥分校拿到生理和藥物學(xué)博士學(xué)位后，他娶了同學(xué)BarbaraRae.后來(lái)到水牛城的紐約州立大學(xué)當教授，與BarbaraRae離婚，娶了學(xué)生ClaireFraser。2005年離婚之后再娶了自己的公關(guān)秘書(shū)HeatherKowalski，現在一起住在圣地亞哥富人聚居的小城拉荷亞(LaJolla)。

　　塞雷拉基因組公司和人類(lèi)基因組測序

　　文特爾1984年加入美國國立衛生研究院(NIH)，當時(shí)人類(lèi)基因組工程正處于籌備階段，他是主要參與者之一。文特爾提出的“霰彈定序法”(shotgunsequencing)方法沒(méi)有得到廣泛支持，得不到政府資助，于是索性成立自己的公司塞雷拉基因組公司（CeleraGenomics）跟美國政府資助的弗朗西斯·柯林斯(FrancisCollins)領(lǐng)導的測序項目競爭。2000年初，他們各自的小組差不多同時(shí)完成人類(lèi)基因組序列的初步測定。那年的6月26日早上，兩人分立當時(shí)的總統克林頓身邊，向全世界宣布這一成果，著(zhù)著(zhù)實(shí)實(shí)風(fēng)光了一陣。

　　16年時(shí)間又過(guò)去了，現在我們已經(jīng)擁有了人類(lèi)生命的十分精確的藍圖，一本由超過(guò)30億個(gè)字符（堿基對）寫(xiě)就的天書(shū)。我們領(lǐng)會(huì )了它里面由四個(gè)字母構成的詞組句子，很多段落甚至篇幅，可是離完全領(lǐng)會(huì )它的全部意思還相距甚遠。在編碼蛋白質(zhì)的兩萬(wàn)多個(gè)基因里，差不多還有三分之一的基因的功能還是個(gè)未知數，更不用說(shuō)剩下的百分之九十幾的非編碼序列的功能了。

　　合成基因組公司和克雷格·文特爾研究所

　　文特爾2005和2006年相繼成立合成基因組公司(SyntheticGenomics)和克雷格·文特爾研究所(TheJ.CraigVenterInstitute，JCVI)。研究所的研究方向有好幾個(gè)，都圍繞著(zhù)基因組和測序。合成基因組公司的目標是通過(guò)合成基因組去改良微生物，用于工業(yè)和醫學(xué)等領(lǐng)域。2009年美孚石油公司投資60億美元合作研究生產(chǎn)下一代生物燃料。但是由于近年油價(jià)下降，用藻類(lèi)為原料用微生物制造燃料來(lái)代替石油并不合算，這一項目恐怕難以為繼。另一個(gè)跟賽諾菲合作的項目，用改造的酵母制造治療瘧疾的青蒿素，前景照樣不妙，因為成本等原因也競爭不過(guò)用傳統方法從植物中提取的青蒿素。

　　“合成新生命體”？

　　JCVI-syn1.0

　　2010年，Venter研究組人工合成絲狀支原體Mycoplasmamycoides的具有1078809堿基對901個(gè)基因的基因組并把它移植到去掉DNA的山羊支原體M.capricolum，使后者表達M.mycoides的基因。這就是JCVI-syn1.0。當時(shí)就有人把這個(gè)叫做合成新生命體，其實(shí)合成的基因組基本上就是照抄M.mycoides的，只是合成的過(guò)程中加了幾個(gè)短的”水印”序列。接受這個(gè)合成基因組的M.capricolum不出幾代就跟基因組供體M.mycoides一模一樣，并沒(méi)有產(chǎn)生什么“新的”生命體。

　　這次，他們在1.0的基礎上做減法，逐漸剔除一些基因，然后再轉入去除DNA的M.capricolum里反復測試，看看最多可以去掉多少基因還能保持細菌的活性。最后結論是這個(gè)基因組可以削減到531，560個(gè)堿基對，473個(gè)基因。接受這個(gè)縮減版基因組的生命體被命名為JCVI-Syn3.0.

　　如果JCVI-syn1.0不是新生命體，那么JCVI-syn3.0是不是呢？首先，到底改變多少才算新生命體，本來(lái)就沒(méi)有嚴格的定義。如果改變少數幾個(gè)基因就是，那轉基因動(dòng)植物，甚至實(shí)驗室里用來(lái)克隆DNA的大腸桿菌都是，袁隆平的雜交水稻更不用說(shuō)了，而這些要比JCVI-syn1.0早好幾十年。好吧，syn3.0比syn1.0精簡(jiǎn)一半，把接受了這個(gè)合成基因組的M.capricolum叫新的生命體應該沒(méi)有問(wèn)題?？墒沁@個(gè)新的生命體只有基因組是人工合成的，細胞的其它成分都是原來(lái)就有的，跟生命的從頭合成(denovosynthesis)完全兩碼事，難度相差千萬(wàn)倍。因為即便我們能夠精確測定細胞全部組成成分，也能全部合成它們，把它們組裝成一個(gè)生命體還是一個(gè)幾乎不可能完成的任務(wù)，因為細胞不是一碗珍珠翡翠白玉湯，把這些成分隨便攪和攪和就能表現出生命的特征，它要求里面的分子必須在適當的地方、適當的時(shí)間以適當的量存在并形成合適的濃度梯度。大分子要在特定空間里以特定的方式折疊組裝成多維結構以及跟其它特定的分子發(fā)生相互作用。這些特定的空間（細胞器或者整個(gè)細胞）必須與外界隔離但又要在需要的時(shí)候以特定的方式跟外界發(fā)生一定程度的交流。如果只是合成基因組，沒(méi)有其它細胞成分的幫助把它轉錄成RNA，繼而翻譯成蛋白質(zhì)，那它只是一堆由四個(gè)字母串成的密碼。里面的信息如果缺乏破譯機制，得不到傳遞，那它只是一堆垃圾?？梢韵喈斂隙ǖ卣f(shuō)，不依賴(lài)于已有生命體和它們的產(chǎn)物的新生命體的從頭合成，在我們這輩子都不會(huì )發(fā)生，在人類(lèi)這個(gè)物種滅絕之前能否發(fā)生都很難說(shuō)。

　　JCVI-syn1.0和3.0無(wú)疑都代表了人類(lèi)技術(shù)的進(jìn)步。文特爾小組的主要成就是在原有基礎上發(fā)展了長(cháng)鏈DNA的合成、拼接和測序技術(shù)；發(fā)明了合成的全基因組的移植技術(shù)（不同于細胞核移植技術(shù)）。就象我已經(jīng)說(shuō)過(guò)的，JCVI-syn3.0的主要意義在于幫助我們了解到底最少需要多少基因才能支撐最基本的生命形態(tài)。生命的從頭合成，在能預見(jiàn)的將來(lái)既不可能也沒(méi)必要出現。

　　有意思的是，文特爾和柯林斯，這兩個(gè)曾經(jīng)的競爭對手，一個(gè)是公開(kāi)的無(wú)神論者，一個(gè)是公開(kāi)的基督徒。我無(wú)法理解作為基督徒的柯林斯是如何做到在人類(lèi)對生命以及整個(gè)自然界的認識日新月異的今天仍然保持對神的信仰的，但是作為無(wú)神論者的文特爾，應該無(wú)意充當上帝去創(chuàng )造新的生命，媒體最好不要把這樣的角色強加于他。