您所在的位置:首页/ 关于我们/ 新闻动态/合成生物学的诱惑

合成生物学的诱惑

发布时间:2014年01月27日发布人:百力格生物技术关注度:1036
合成生物学的诱惑
 
      尽管还有不少技术难题需要攻克,但是科学家们已经被合成生物学的前景深深吸引住了。确实,从目前的进展来看,合成生物学太具诱惑力了:科学家们已经利用化学方法成功“造”出新的生命体。这意味着,未来某一天,人类可以根据需要来“创造”各种各样的生物。
 
      实际上,造物的冲动一直在人类脑海中盘旋冲撞。早在公元前400多年前,公输班,亦即土木工匠们的祖师,已经进行仿生机械的实验。《墨子》记载说:鲁班先生用竹木掏腾成一只“鹊”,能在天上扑腾个三两天。不过,历史家们说,这只是“鹊”样的风筝。
 
       而在合成生物学科学家们的远景中,完全可以用人工的方法造出一只有血有肉、五脏俱全的“鹊”。它不仅和自然界的“鹊”一模一样,而且还可以拥有人类附加给它新的特征。
 
       当然,要做到这一步还为时尚早。目前科学家们已经能用化学方法合成DNA,并将其装配成完整的基因组,进而将该基因组植入某个被“掏空”了基因组的细胞内,结果该细胞能够正常生存和繁殖。这一里程碑式的事件见诸2010年5月份Scinece杂志的报道,这一工作由美国生物学家克雷格文特尔(J.Graig Venter)等人完成。
 
       对于合成生命来说,上述进展仅仅是万里长征的第一步。毕竟,除了基因组之外还有很多蛋白质等多种成分并非人工合成的。而且在短期内,似乎也还没有合成此类物质的能力。但是,近些年来合成生物学的诸多进展使得科学家们坚信,合成生命不是神话,而是即将来临的事实。
 
      从理论上说,这确实不成问题。如果我们对某个生物的个体、器官、组织直到各种细胞和分子的所有细节都一清二楚,并且对它们的工作原理也了如指掌。那么,根据这些知识来构建一个人工的生物系统应该是顺理成章的事情。进一步来说,构建人工生物系统的过程也有助于更好地理解天然的生物系统。
 
       这实际上也是合成生物学科学内涵的通俗解释。它最终目标就是设计并合成具有预期功能的基因片段,将其组建成系统,并在适当的“底盘”细胞中发挥作用,通过人工设计和构建自然界中不存在的生物系统以解决能源、材料、健康、环保等问题。
 
       其研究策略则可分为自上而下法(top-down approach)和自下而上法(bottom-up approach)。自上而下法强调,利用合成生物学对现有生物或基因序列进行重新设计,以去掉不必要的零件,或取代、添加特定的零件。自下而上法则更加雄心勃勃——利用非生命组分作为原材料来构建生命系统。
 
       比较而言,自下而上法面临的挑战非常大,突出的工作是构建具有各种功能的标准零件、基因调控线路及装置。目前还没有一个完全真正的人造细胞诞生。
 
      虽然研究策略各有侧重,但它们都有着共同的目标:工程化设计特定的生物功能,使其具有可预测性及可靠性。科学家们正在将这两种策略融会贯通。
 
       就是这样的一门学问,正在科学领域、技术领域及产业领域掀起了一场风暴。2010年12月,Science杂志评出十大科学突破,合成生物学排在第2位。Nature杂志盘点2010年12件重大科学事件,合成生物学排在第4位。今年1月份,Nature杂志预测2011年13件重要发现及事件也将合成生物学纳入其中。
 
       对于合成生物学可能带来的变革,2009年12月期《自然·生物技术》社论指出:合成生物学通过计算机设计,用4瓶化学品(A、G、T和C四种核苷酸)进行基因合成,然后“即插即用”到具有最小化基因组的底盘生物中,可以想象我们在将来能够毫不费力地创造不同形式的生命,这项突破性的技术具有改变生物工程的潜力。

上海百力格生物技术有限公司

bioligo.cn 版权所有 沪ICP备12345678号

联系我们

上海总部地址:上海市松江区民强路293号

电话:021-57632761

传真:021-57632762

E_mail:oligo@bioligo.cn

QQ:3404811835