合成生物學(xué)的發(fā)展
最近20年來，對生命基本信息分子DNA的研究，使得出現(xiàn)了像克隆動物、生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因食品和藥品等奇跡?，F(xiàn)在在一些大學(xué)和獨(dú)立的實驗室 里，有許多正在進(jìn)行的科研項目，科學(xué)家們正在從一個全新的角度開發(fā)基因工程。根據(jù)傳統(tǒng)的模式，掌握基因———基因的片斷，能夠把它由一個生物轉(zhuǎn)移到另一個 生物。而新的項目能夠使用在實驗室里制造的合成DNA，制造出自然界中不存在的病毒和細(xì)菌。這些生物被指定執(zhí)行各種有益于人類和地球的任務(wù)，如進(jìn)入血液循 環(huán)以探查和破壞腫瘤，消滅導(dǎo)致地球變熱的有害氣體。這些進(jìn)程正在進(jìn)行中，它構(gòu)成一個科學(xué)的分支，即合成生物學(xué)。美國麻省理工學(xué)院人工智能實驗室工程師湯姆 ·耐特說：“自從地球上開始出現(xiàn)生命，基因編碼已經(jīng)存在了360萬年，現(xiàn)在到了重新排列它們的時候了。”
基因圖譜和“生物磚塊”
合成生物學(xué)取得的進(jìn)展是建立在對生物基因圖譜越來越多的了解上。第一個基因圖譜的排序1995年完成，它是對一種細(xì)菌基因圖譜進(jìn)行排 序。此后，對幾種動物的基因圖譜進(jìn)行了排序。這些成果的取得，使得人們于2003年制造出人工病毒。目前，科學(xué)研究還集中于通過掌握DNA來控制細(xì)胞的功 能。普林斯頓大學(xué)的科研人員羅·衛(wèi)斯認(rèn)為：“用不了多久，我們就能夠像設(shè)置一臺電腦那樣，對細(xì)胞的行為進(jìn)行設(shè)計。”2年前，衛(wèi)斯重新編排了埃布氏菌的基因 程序，使這種細(xì)菌之間能夠相互交接，使試管中的顏色發(fā)生了變化。
為了尋求修改細(xì)菌的行為，合成生物學(xué)引進(jìn)了電器工程的概念，用所謂“生物磚塊”表述，即兩端可連接的合成DNA片斷。“生物磚塊” 可以直接與細(xì)胞中的DNA組裝連接，就像組裝一個玩具一樣，一旦連接后，每個“生物磚塊”就會修改一種細(xì)胞功能。目前只是進(jìn)行一些簡單的試驗，如使用“生 物磚塊”讓某種細(xì)菌產(chǎn)生芳香或發(fā)光。
麻省理工學(xué)院開發(fā)“生物磚塊”項目的生物學(xué)家德萊烏·恩迪說，將來把“生物磚塊”與細(xì)菌連接起來后，會激發(fā)更復(fù)雜的過程，比如探測 和治療疾病，甚至制造燃料。“生物磚塊”就像電路中的開關(guān)器（就像計算機(jī)的輸入設(shè)備，比如鍵盤、鼠標(biāo)
加州大學(xué)化學(xué)家杰伊·肯斯林制造出一種用于治療瘧疾的微型組織。治療瘧疾最有效的藥物之一是一種艾蒿提取物，但制造這種物質(zhì)的工業(yè)過程復(fù)雜而昂貴，而肯斯林使這一過程變得簡單而低廉。
合成生物學(xué)的隱憂
在慶祝這些成績的時候，合成生物學(xué)研究人員對這種強(qiáng)大的技術(shù)可能會被某些個人利用而感到十分擔(dān)憂。主要擔(dān)心是這可能被恐怖分子利用來制造生物武器，另一個擔(dān)心是這些人工生物在實驗室外如何作出反應(yīng)，如何與大自然結(jié)合。
阿拉莫國家實驗室物理學(xué)家斯蒂恩·拉斯蒙森說，這些新的生命是鮮活的，它們會進(jìn)化，因此，必須建立伴隨它們數(shù)量增加而引起變化的必要防御措施。
最后，科研人員們還擔(dān)心業(yè)余愛好者們的行為：今天，只要有5萬美元，就可以裝備一個二手設(shè)備的生物技術(shù)家庭實驗室；在英特網(wǎng)上，已經(jīng)有網(wǎng)頁在教授從細(xì)胞中分離DNA以及在紫外線下制造發(fā)光菌，人們不受限制地接觸這些信息會產(chǎn)生什么樣的后果將難以預(yù)料。
