本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
克雷格·文特爾是科學界的Lady Gaga。像她一樣,他是個戲劇女王,一位極端的行為藝術家,在自我推銷方面很有天賦。炒作是克雷格·文特爾的拿手好戲,而且他做得非常出色,無論是幾年前吹噓自己基因組的解碼,還是今年吹噓他構建雜交細菌。在典型的文特爾風格中,細菌DNA的片段被翻譯成意味深長的引語,例如詹姆斯·喬伊斯的這句:“為了生存,為了犯錯,為了跌倒,為了勝利,為了從生命中再造生命。”
所以我不怪文特爾炒作他最近的成就,但我確實責怪其他應該更瞭解情況的人,比如生物倫理學家亞瑟·卡普蘭。“似乎是一個棘手的難題,帶有重要的宗教色彩,已經被解決了,”卡普蘭在這個網站上宣稱。文特爾和他的同事們“用人造部件創造了一種新的生命形式。”卡普蘭警告說,“這項非常強大的技術確實需要監督”(毫無疑問,由像卡普蘭這樣的生物倫理學家來監督)。
實際上,文特爾只是在人類操縱生命的道路上又邁出了漸進的一步,這種操縱始於幾千年前我們的祖先開始飼養狗和鴨子,並且由於生物技術的進步而在最近加速發展。就可怕程度而言,2002年合成脊髓灰質炎病毒比文特爾的工作更讓我感到震驚。
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文特爾的團隊從一種細菌中合成和修飾了DNA,並將人工基因組插入到另一種細菌物種中,後者的自身DNA已被提取。“創造出來的生命形式不是新的,”裡德學院的哲學家、《人工生命》雜誌的編輯馬克·貝道在《科學》雜誌上說。“本質上所做的是重新創造一種現有的細菌生命形式,只不過它被賦予了一個人工基因組(在實驗室合成),而且該基因組被放入了一個略有不同的物種的細胞質中。”
正如貝道和其他人指出的那樣,科學家們仍然沒有接近於用非生物材料創造出活的有機體,特別是那些可能在四十億年前就存在於地球上的材料。換句話說,科學家們還沒有展示生命是如何開始的,無生命的物質是如何變成有生命的。
生命起源問題今天看來比1953年更難,當時一位名叫斯坦利·米勒的23歲研究生在一個玻璃 chamber 中充滿了甲烷、氨氣、氫氣(代表大氣)和水(海洋)。一個火花放電裝置用模擬閃電轟擊這些氣體,而一個加熱線圈則使水保持沸騰。幾天之內,水和氣體就被染上了富含氨基酸的紅色粘液,氨基酸是蛋白質的組成部分。(生物化學家和米勒的前學生傑弗裡·巴達最近重新分析了米勒的舊樣品,發現它們含有的氨基酸甚至比米勒意識到的還要多。)
米勒和其他科學家認為他們會很快詳細地證明創世紀是如何展開的,但這種情況並沒有發生。在20世紀90年代初我採訪米勒時,他承認生命起源問題比他想象的要困難得多。儘管如此,他仍然相信有一天科學家會解開生命起源之謎:“它將是某種本質上的東西,它會讓你說,‘天哪,就在那裡。你怎麼會這麼久都忽略了這一點?’ 每個人都會完全信服。”米勒三年前去世了,他的夢想沒有實現。
現在關於生命起源的理論幾乎和理論家一樣多。也許最流行的是“RNA世界”理論,該理論認為核糖核酸是第一個生物分子。DNA在沒有酶的幫助下無法複製,而RNA可以充當自身的酶,將自身剪成兩段,然後再拼接在一起。但是RNA及其組分很難在實驗室中合成,更不用說在合理的益生元條件下合成了。此外,一旦RNA被合成,它只能在化學家的大量誘導下才能複製自身。斯坦利·米勒等人認為,某種更簡單——並且可能非常不同——的分子一定為RNA鋪平了道路,但尚未出現有力的候選者。
亞瑟·卡普蘭宣稱,文特爾和其他科學家已經消除了生命“是神聖的、特殊的、難以言喻的和超出人類理解的”這種觀念。錯了。我們仍然不知道生命是如何開始的,也不知道生命是否只存在於我們這個孤獨的星球上,還是遍佈宇宙。現代科學的一大諷刺之處在於,當我們獲得更多控制生命的力量時,生命仍然像以往一樣從根本上來說是神秘的。
關於作者
約翰·霍根,前《大眾科學》雜誌的專職撰稿人,現任史蒂文斯理工學院科學寫作中心主任。(照片由斯凱·霍根提供。)
圖片來源:美國國立衛生研究院
文中表達的觀點是作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。