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十二件大事未來或改變世界( 三 )

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十二件大事未來或改變世界

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不過，該領域的研究者對給無生命物質賦予生命并無興趣 。事實上，無生命的化合物在沒有指導的情況下如何自組裝形成有生命且可自我復制的細胞，科學家對這些基本過程仍知之甚少 。在 1952年著名的米勒－尤列(Miller-Urey)實驗中，二人以原始大氣為原料制備得到了氨基酸，但這一實驗難以重復 。
如今的合成生物學，更側重于修改現有的有機體 。合成生物學可以被視作加強版的遺傳工程：合成生物學家所做的，不僅僅是替換一個基因那么簡單，而是修改一大段基因 ， 甚至整個基因組 。DNA的改變可以迫使生物體大量合成化學物質、燃料，乃至藥物 。“他們的工作就是從零開始構建出生命指令，并將這些指令加入到某些已經存活的生物體中 ， 取代原有的指令，”美國斯坦福大學的生物工程學家德魯?恩迪(Drew Endy)解釋說，“合成生物學為生命在世間的散播定義了又一條途徑 。從此，生命無須再直接從父母那里遺傳了 。”
就這一點來說，一些科學家認為，用人造細胞去復制現有細胞是沒有任何道理的 。美國哈佛醫學院的遺傳學家及相關技術研發者喬治?M?丘奇(George M. Church)就主張：“與其造出一個與現有細胞非常相似的細胞，還不如直接利用現有細胞 。”
十二件大事未來或改變世界

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合成生物學實際上就是把大規模工程學引入生物學領域 。設想這樣一個世界：無需機械或人工的手段編織椅子的外形 ， 經過編程的竹子就可以長出椅子來；自組裝的太陽能面板(即經過改造的樹葉)可為房屋供電；樹木的根部可以分泌柴油燃料；經生物工程改造的生物系統在氣候變化的條件下同樣能茁壯成長，有些還能用于清除污染；重編程后的細菌甚至能夠潛
入人體內 ， 在我們的機體內部匯集成一支治療疾病的醫生大軍 。
丘奇主張：“總體說來，任何能制造出來的東西都可以用生物學的方法來生產 。”合成生物學在小規模水平上已經付諸實用：從耐高溫微生物體內提取的、常用作洗衣粉添加劑的酶，經過改造已經能夠在冷水中發揮效用 ， 因此可以節約能源 。
合成生物學“將徹底改變未來 100年內我們制造任何東西的方式”，美國華盛頓特區伍德羅?威爾遜國際研究中心(Woodrow Wilson International Center for Scholars)科學、技術與創新計劃主管戴維?雷赫斯基(David Rejeski)預言：“我們能夠在生物學相關尺度上設計物質，如此巨大的變革可以與 19世紀的工業革命相媲美 。”
宏偉的前景也會帶來巨大的風險——實驗室中經改造的有機體可能逃逸 。目前絕大多數的人造有機體還比較脆弱 ， 尚無法在野外環境中生存 。針對未來更加成熟的人造有機體，合成生物學家期望能夠制定出多種形式的安全保護措施，諸如嚴格監管、在新的遺傳密碼中嵌入某種自毀序列等 。由于科學家能夠在基因水平上完全重塑有機體，他們有辦法讓人造有機體與自然系統隔離開——恩迪說：“我們能讓它們快速失去活性 。”
雖然如此 ， 一些科學家仍在嘗試真正的再造生命 。美國 J?克雷格?文特爾研究所的卡羅爾?拉蒂格(Carole Lartigue)、漢密爾頓?史密斯(Hamilton Smith)與同事已經從零開始合成出了一個細菌的基因組，甚至將一種微生物轉變成了另外一種(參加第 34頁《“人造生命”背后》一文) 。其他地方的科學家已經構建出了人造細胞器(organelle)，甚至還成功制造出一種全新的細胞器——合成體(synthosome)，用于制造合成生物學所需的酶類 。從零開始制造生命或許即將實現 。