新華社深圳７月３０日電　題：人類能“合成生命”嗎？——新華社記者對話國內(nèi)外學(xué)者

新華社“中國網(wǎng)事”記者周科、王曉丹

人類能“合成生命”嗎？人類生命史上是否存在“基因大轉(zhuǎn)移”？合成生命技術(shù)已達(dá)到什么水平？在深圳舉行的第１９屆國際植物學(xué)大會上，德國植物分子生物學(xué)家拉爾夫·博克、國家基因庫（深圳）執(zhí)行主任徐訊、中國科學(xué)院上海植物逆境生物學(xué)研究中心主任朱健康就這些疑問接受了新華社記者的專訪。

生命史上存在“基因水平轉(zhuǎn)移”嗎？

生物將遺傳物質(zhì)傳遞給其他生物而非子代，叫作基因水平轉(zhuǎn)移。有研究認(rèn)為，距今２０億年至１０億年之間，生物之間發(fā)生了大量的基因水平轉(zhuǎn)移。

記者：“基因水平轉(zhuǎn)移”有沒有發(fā)生過？

拉爾夫·博克：我認(rèn)為在進(jìn)化早期發(fā)生過是有可能的。首先，當(dāng)時絕大多數(shù)存在的生物體都由單細(xì)胞組成，這些單細(xì)胞生物體比多細(xì)胞生物體更頻繁地參與基因水平轉(zhuǎn)移。第二，那時的細(xì)胞有著更原始的結(jié)構(gòu)，其周圍的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁很可能沒那么堅(jiān)硬，因此更具滲透性。這意味著來自環(huán)境和其他生物體的ＤＮＡ可以容易被吸收。

徐訊：隨著測序技術(shù)的廣泛應(yīng)用及基因組數(shù)據(jù)的積累，發(fā)現(xiàn)不同物種之間，甚至親緣關(guān)系很遠(yuǎn)的生物之間基因組上有大量同源基因存在。

記者：如果“基因水平轉(zhuǎn)移”存在，我們對進(jìn)化論的理解將產(chǎn)生什么變化？

拉爾夫·博克：這表明基因水平轉(zhuǎn)移和基因組水平轉(zhuǎn)移極大地促進(jìn)了地球上的早期生命進(jìn)化，以及更復(fù)雜的生命形式的進(jìn)化。生物的進(jìn)化可能被大大加速。

徐訊：新基因?qū)ξ锓N的起源、演化及對環(huán)境的適應(yīng)性有重要作用，而基因水平轉(zhuǎn)移作為物種引入新基因的一條重要途徑，打破了親緣關(guān)系的界限，使基因流動變得更為復(fù)雜，這也是生物進(jìn)化的重要機(jī)制之一。

朱健康：如果這個轉(zhuǎn)移存在的話，說明生物可以不需要通過自然界的變異循序漸進(jìn)地進(jìn)化，在進(jìn)化過程中可以飛躍。

記者：基因水平轉(zhuǎn)移能否發(fā)生在高等動物之間？

拉爾夫·博克：高等動物之間的基因水平轉(zhuǎn)移是極為罕見的。原因在于高等動物有生殖細(xì)胞，即所謂的生殖系，它們在體內(nèi)受到很好的保護(hù)，因此外源ＤＮＡ是很難遇到它們的。

合成生命技術(shù)已達(dá)到什么水平？

記者：合成生命的關(guān)鍵技術(shù)是什么？

拉爾夫·博克：合成生命有兩個關(guān)鍵的要求：一是對維持生命所需的最低限度的基因和蛋白質(zhì)有進(jìn)一步了解；二是擁有能合成大片段ＤＮＡ并將其組裝合成基因組的技術(shù)。這就是我們在細(xì)菌中合成生命所需的一切。

徐訊：美國《科學(xué)》雜志有研究稱，有研究團(tuán)隊(duì)使用電腦程序設(shè)計(jì)和編寫了遺傳信息，然后通過化學(xué)合成的方式將這些遺傳信息合成出來，之后放入細(xì)胞中替代原來的ＤＮＡ，并且保證其能繼續(xù)保持活性。如果這項(xiàng)研究可靠的話，說明合成生命依舊需要基于藍(lán)圖，也就是我們對現(xiàn)有生命形式的理解、對基因組的解讀，需要測序技術(shù)以及大數(shù)據(jù)分析工具作為支撐。我們目前合成的酵母染色體連人最小染色體的五十分之一都不到，所以如何構(gòu)建超大ＤＮＡ并高效地導(dǎo)入受體細(xì)胞，是另一個技術(shù)關(guān)鍵。

記者：人類現(xiàn)在能對生物體進(jìn)行多大程度的改造？

拉爾夫·博克：我們可以利用基因和基因組水平轉(zhuǎn)移作為工具，來促進(jìn)植物生物技術(shù)和合成生物學(xué)的全新應(yīng)用。我們不僅可以通過橫向轉(zhuǎn)移基因，還可以將基因和基因組進(jìn)行組合，創(chuàng)造新的植物物種。例如，將兩個現(xiàn)存物種的基因組合并成一個新的物種。我們希望能在可預(yù)見的未來，通過這種方式將這些技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)作物上，產(chǎn)生新一代農(nóng)作物。

朱健康：基因水平轉(zhuǎn)移能不能作為通用工具，現(xiàn)在還只是猜測，但有些東西已經(jīng)成為重要工具了，如農(nóng)桿菌侵染植物形成植物瘤，人們通過對其研究發(fā)展了植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)。

人類能大規(guī)模合成生命嗎？

盡管合成生命僅在萌芽狀態(tài)，但社會輿論已經(jīng)開始關(guān)注它了。因?yàn)樗�是一柄雙刃劍，既可以造福人類，又有可能因失控而打開“潘多拉魔盒”。

記者：人類能大規(guī)模合成生命嗎？

拉爾夫·博克：我認(rèn)為，未來幾年會有大量合成細(xì)菌基因組的制造，以及它們在細(xì)胞中的功能測試，相關(guān)技術(shù)將很快在許多實(shí)驗(yàn)室中成為常態(tài)，但由于基因和基因表達(dá)的復(fù)雜性，完全合成的植物或動物將十分困難。

朱健康：從嚴(yán)格意義上來說，現(xiàn)在所謂的生命合成并沒有真正合成一個細(xì)胞。人類對于生命體的理解還不夠，現(xiàn)在只能合成最簡單的細(xì)菌基因組，甚至真菌的部分染色體。對于工業(yè)用的細(xì)菌、酵母，比如生產(chǎn)抗生素的菌株，有可能大量合成。要合成一個高等生物，我認(rèn)為１００年內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)。

徐訊：對于整個學(xué)術(shù)界而言，基因組設(shè)計(jì)合成研究必將顛覆生命科學(xué)的研究模式，并提升人類對生命過程的理解，加深人類對生命本質(zhì)的認(rèn)識，尤其是通過基因組合成研究檢驗(yàn)我們當(dāng)前對基因組的所有認(rèn)識，并將進(jìn)一步加強(qiáng)我們對生命過程的調(diào)節(jié)和控制能力。