合成DNA 第1個人工生命誕生

【楊明暐／綜合廿一日外電報導】2010-05-22 中國時報

美國知名生物學家克雷格．文特（Craig Venter）領導的研究團隊廿日宣布，他們已經成功研製出第一個完全由人工合成的基因體所控制、而且能夠自我複製的細胞。這是人類研究製造人工生命迄今，首度成功做出人工細胞，堪稱一項歷史性的重大成果，但也旋即引發爭議。

為了研製這個實驗性質的單細胞有機體，文特創辦的「文特研究中心」（ＪＣＶＩ）科學家前後花了十五年時間，共耗資四千萬美元。他們經過多年研究，才找出用人工基因序列製造人工染色體的辦法，而後又用了不少時間，才成功將它轉殖至另一種細菌。

克雷格．文特團隊 花十五年研製

實驗過程中，文特中心科學家利用取自「絲狀黴漿菌」（Mycoplasma mycoides）的去氧核糖核酸（ＤＮＡ），合成製造出一種新的ＤＮＡ，再將它移植到內部被掏空得差不多的「山羊黴漿菌」（Mycoplasma capricolum）。經過多次失敗，這一人工合成的新微生物終於活了過來，並開始在實驗室培養皿中自行複製。

新細菌暱稱「辛西雅」（Synthia，有「合成」的意思）。文特說：「這是有史以來第一個合成細胞，稱它為『合成』，是因為這個細胞全然來自合成的染色體，而這個染色體是由四瓶化學物質，透過電腦裡的資訊，在一個化學合成器上製造出來的。」

文特中心科學家將研究成果發表於《科學》周刊，他們希望藉由這個研究，學習如何設計製造微生物，從而創造出能生產潔淨燃料、能吸收空氣中二氧化碳、能吞噬油汙、或是能生產感冒疫苗等藥劑的細菌。

新澤西州羅格斯大學分子生物學家艾布萊特說，這是有史以來，首次有人創造出帶有預定特性的完整人造細胞，這確實是人與自然關係的一個轉捩點。

勢必再引發道德、法律和公安爭議

多年來，科學家一直在利用改造ＤＮＡ的方式，創造出各式各樣基因改造動、植物。但這回科學家卻創造出一個完整的有機體，勢必再度引發道德、法律和公共安全的爭議。許多人一貫反對這類研究，認為這是人類試圖扮演創造生命的上帝。有人則認為同樣的技術，也可以用來發展危害人類的生物武器。

文特宣稱創造出第一個人工合成細胞，但它畢竟是利用原本存在的細菌ＤＮＡ去進行再造，而非憑空設計製造出新的細菌。波士頓大學詹姆士．柯林斯說，他不認為文特的成果代表一種人造生命形式的誕生，它只是帶有人工合成基因體的生物體，而非人工合成的生物體。



◆ 藻類變燃料 人工細胞能辦到
http://udn.com/NEWS/WORLD/WOR4/5616243.shtml

【聯合報╱編譯莊蕙嘉／報導】2010.05.22

美國基因科學家文特（Craig Venter）前天宣布，成功製造出由人工合成ＤＮＡ所驅動的活細胞。這是全球第一個能自我複製的細胞，未來可用於生質能源、清理海洋或大氣層及生產疫苗等。

文特的研究引發「人類扮演上帝」的倫理抨擊，反對者擔心人工細胞將創造出「科學怪人」之類的試管生物。文特廿日澄清，絕無扮演上帝或創造人工生物的野心。他說：「每當科學或醫界研究有所出突破，這個詞就會出現。」

文特的最新研究是讓合成的ＤＮＡ接管並驅動一個活細胞，「奎格‧文特研究所」的研究員，使用黴漿菌中的兩個菌種，用化學方法合成了其中Ｍ.黴漿菌種的基因組，再把此基因組移植到另一個黴漿菌近親細胞內。合成後的Ｍ.基因組成功啟動近親細胞，開始生產只有Ｍ.才有的蛋白質。

研究團隊表示，最初的一步只是再造現有的生命，即把一種簡單形式的細菌轉變成另一種，不是從無中生有的人工細胞。文特的目標是創造有機物，使它們有更多用途。他目前正與艾克森美孚公司合作，希望把藻類變成燃料。

專注合成生物學的科技監督組織ＥＴＣ的孟尼說：「這是一個打開潘朵拉盒子的時刻，正如分裂原子和複製桃莉羊，我們將面對這個令人警覺的實驗的後果。」

英國每日郵報科學主編韓隆表示，這項研究的潛力和危險性都很大，一個在實驗室創造的物種，可能不遵循自然界法則，合成的微生物若變得猖獗，可能毀滅全世界的作物，甚至人類。

一些專家雖然對研究成果表示讚賞，但認為它只能算是部分合成細胞，因為研究是把人造遺傳密碼，塞入一個近親物種的活細胞內，而該細胞仍保有自己的細胞質，因此尚未跨越「無中生有，創造生命」的界線。這項研究刊登於廿一日上市的「科學」（Science）期刊。

※ 精彩圖解詳見原站。



◆ 全球第一個 人工生命問世

合成細菌細胞 能自我複製

自由時報 2010.05.22

〔編譯羅彥傑、記者鍾麗華／綜合報導〕曾率先完成人類基因組定序的美國科學家凡特再傳捷報，在實驗室創造出全球第一個人工合成生命。

這項研究歷時十五年、耗資四千萬美元，以合成方式創造出會自我複製的細菌細胞，為合成生物學寫下新的里程碑。研究成果已發表在權威期刊《科學》，但卻遭某些人批評他們在扮演上帝或玩弄生命本質。

費時15年 耗資4千萬美元

主持這項合成細胞工程的是六十三歲的生物學家凡特，在以他為名的研究院內領導由二十四名科學家、包括一名諾貝爾獎得主所組成的研究團隊。凡特團隊指出，他們把絲狀黴漿菌的合成版ＤＮＡ移植到另一個稱為山羊黴漿菌的細菌內，在歷經多次的錯誤啟動後，這個新微生物復活，而且開始在實驗室器皿內複製。

凡特說，這是第一個製造出來的合成細胞，因為該細胞完全衍生自一個合成的染色體，一開始先透過電腦重建常見細菌基因組，再使用四瓶化學物質來寫出高達百萬個ＤＮＡ字母的軟體，最後讓它在一個活的有機體內啟動。

受人造基因控制 不會演化

這個合成細胞完全受到人造的基因指令控制，未來人們將可以創造出專精於某種功能的有機體，卻不必擔心它會演化。這篇研究指出，這套合成生命的方法，可用來設計特定細菌，專門協助製造生物燃料或清除環境有害物質。此外，研究人員也希望致力於一套技術，以便加速疫苗製造與生產新的食品成分與化學物質。

凡特的團隊甚至有更大的夢想，亦即創造出不僅新、且帶來可觀利潤的有機體。他已和石油業巨擘艾克森美孚公司談妥，要創造能從大氣層吸收二氧化碳的海藻，並使其轉化為燃料。他有信心這項創新的產值可能超過一兆美元。

技術創造產值 逾一兆美元

凡特在接受英國廣播公司訪問時，反駁自己是扮演上帝的指控，宣稱人類本來就會試圖控制自然，就是這樣才會有馴養的動物。

不過，科學家與哲學家已開始辯論凡特研究成果的潛在效應與道德意涵。有的科學家認為凡特創造出的頂多只是合成基因組，而非合成有機體，因此不算人工生命；環保團體地球之友則要求美國政府儘速立法規範合成生物學，避免生命遭玩弄。

環團批評 扮上帝玩弄生命

台大醫院基因醫學部主治醫師蘇怡寧表示，基因工程科技發展，從最初的基改大豆，到凡特的最新研究成果，其實概念都是相同的，只是隨著科技的進步，複雜度提高。科技發展出發點原本都是好的，角度是良善的，但是如果不謹慎以對，可能會有意想不到的結果，因為科學概念相同，卻有無限的想像與延伸。

蘇怡寧指出，像是基改大豆、黃豆，當初也是基於改善糧荒、產量問題而研發出來，但現在反而是標榜非基改的豆漿價格才比較貴。凡特雖然是想發展複製海藻吸收二氧化碳，但是否遭到進一步其他目的的利用，值得關切。

※ 相關報導：

＊ Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/science.1190719

Daniel G. Gibson, John I. Glass, Carole Lartigue,
Vladimir N. Noskov, Ray-Yuan Chuang, Mikkel A. Algire,
Gwynedd A. Benders, Michael G. Montague, Li Ma,
Monzia M. Moodie, Chuck Merryman, Sanjay Vashee,
Radha Krishnakumar, Nacyra Assad-Garcia,
Cynthia Andrews-Pfannkoch, Evgeniya A. Denisova, Lei Young,
Zhi-Qing Qi, Thomas H. Segall-Shapiro, Christopher H. Calvey,
Prashanth P. Parmar, Clyde A. Hutchison, III,
Hamilton O. Smith, J. Craig Venter
Science, Published Online May 20, 2010
DOI: 10.1126/science.1190719

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