人类能“合成生命”吗？——新华社记者对话国内外学者

本篇文章1861字，读完约5分钟

新华社深圳7月30日电问:人类能“合成生命”吗？新华社记者采访国内外学者

新华社“中国网”记者周珂，王晓丹

人类能“合成生命”吗？人类生命史上有“基因转移”吗？合成生命技术达到了什么水平？在深圳举行的第19届国际植物大会上，德国植物分子生物学家拉尔夫·博克、国家基因银行(深圳)执行董事许逊和中国科学院上海植物胁迫生物学研究中心主任朱健康接受了新华社关于这些问题的独家采访。

生活史中有“横向基因转移”吗？

这被称为水平基因转移，即生物体将遗传物质转移给其他生物体，而不是它们的后代。根据一些研究，在20亿到10亿年前，生物体之间发生了大量的水平基因转移。

记者:“横向基因转移”曾经发生过吗？

拉尔夫·博克:我认为这有可能发生在进化的早期。首先，当时绝大多数生物都是由单细胞组成的，它们比多细胞生物更频繁地参与水平基因转移。第二，当时的细胞结构更原始，周围的细胞膜和细胞壁可能没有那么坚硬，所以它们更容易渗透。这意味着来自环境和其他生物的脱氧核糖核酸很容易被吸收。

许逊:随着测序技术的广泛应用和基因组数据的积累，人们发现在不同物种之间，甚至在遥远的生物体之间，基因组中都存在大量的同源基因。

记者:如果“横向基因转移”存在，我们对进化的理解会发生什么变化？

拉尔夫·博克:这表明水平基因转移和基因组水平转移极大地促进了地球早期生命的进化和更复杂生命形式的进化。生物体的进化可能会大大加快。

许逊:新基因在物种的起源和进化以及它们对环境的适应性中扮演着重要的角色。水平基因转移作为向物种引入新基因的重要方式，打破了亲缘关系的界限，使基因流动更加复杂，这也是生物进化的重要机制之一。

朱健康:如果这种转变存在的话，它表明生物体可以在没有自然变异的情况下逐步进化，并且可以在进化过程中跳跃。

记者:水平基因转移能在高等动物中发生吗？

拉尔夫·博克:高等动物之间的横向基因转移极其罕见。原因是高等动物有生殖细胞，即所谓的生殖系，它们在体内受到很好的保护，所以外来的基因很难与它们相遇。

合成生命技术达到了什么水平？

记者:合成生命的关键技术是什么？

拉尔夫·博克:合成生命有两个关键要求:第一，更好地理解维持生命所需的最小基因和蛋白质；其次，它拥有合成大片段的技术，并将它们组装成基因组。这就是我们在细菌中合成生命所需要的一切。

许逊:根据《美国科学》杂志的一项研究，一个研究小组利用计算机程序设计并编辑了遗传信息，然后通过化学合成法合成了遗传信息，然后把它放入细胞中以取代原来的DNA，并确保它能继续保持其活性。如果这项研究是可靠的，它表明合成生命仍然需要基于蓝图，也就是说，我们对现有生命形式的理解和对基因组的解释需要测序技术和大数据分析工具作为支持。目前，我们合成的酵母染色体还不到人类最小染色体的五十分之一，因此如何构建超大型DNA并将其高效导入受体细胞是另一项关键技术。

记者:人类现在能在多大程度上改造生物体？

拉尔夫·博克:我们可以利用基因和基因组的水平转移作为工具来促进植物生物技术和合成生物学的新应用。我们不仅可以横向转移基因，还可以将基因和基因组结合起来创造新的植物物种。例如，两个现存物种的基因组被合并成一个新物种。我们希望在可预见的未来，这些技术将会以这种方式应用于农作物，生产出新一代的农作物。

朱健康:水平基因转移能否作为一种通用工具还只是个猜测，但有些东西已经成为重要的工具，比如根癌农杆菌感染植物形成植物肿瘤，人们通过研究开发了植物转基因技术。

人类能大规模合成生命吗？

尽管人工生命还处于起步阶段，但公众舆论已经开始关注它。因为它是一把双刃剑，它不仅能造福人类，还因为它的失控而打开了潘多拉的魔盒。

记者:人类能大规模合成生命吗？

拉尔夫·博克:我认为在接下来的几年里，将会有大量的合成细菌基因组及其在细胞中的功能测试，相关技术将很快成为许多实验室的标准。然而，由于基因和基因表达的复杂性，将很难完全合成植物或动物。

朱健康:严格来说，所谓的生命合成并不是真正合成一个细胞。人类对生物了解不够，现在只能合成最简单的细菌基因组，甚至真菌的一些染色体。对于工业细菌和酵母，如生产抗生素的菌株，有可能大量合成它们。要合成一个更高的有机体，我认为在100年内实现它是非常困难的。

许逊:对整个学术界来说，基因组设计和合成的研究将颠覆生命科学的研究模式，增强人类对生命过程的理解，加深人类对生命本质的理解。特别是，基因组合成的研究将考验我们目前对基因组的所有理解，进一步增强我们调控生命过程的能力。