B “生命2.0”: 有望解决人类医学难题
由于酿酒酵母是遗传学研究常用的一种模式生物,人工合成的酿酒酵母染色体,能够为癫痫、癌症、智力发育迟缓和衰老等人类面临的医学难题提供研究与治疗模型。
元英进举例说,利用酵母菌细胞可以研究染色体异常,如果找到并修复细胞的基因组失活点,有望治疗因染色体异常而导致的发育异常。
“如同建房子,人类从天然洞穴起步,建筑材料越来越好,形式越来越美。生命也是一样,通过人工设计、化学再造,未来可以想象有2.0、3.0,版本越来越高。”元英进说。
此外,酿酒酵母本身有着巨大的工业开发潜力。华大基因合成生物学项目负责人沈玥说,应用生物技术,酿酒酵母理论上可以合成人类赖以生存的一切有机物。比如,用酵母菌合成青蒿素已经产业化,成本远低于传统的植物提取。但由于酿酒酵母比较脆弱,对环境的要求严苛,其应用范围一直受限。
杨焕明认为,当科学家完全掌握了设计、合成酿酒酵母染色体的技术后,可以更便捷地改进酿酒酵母适应环境的能力,让发酵罐生产出更多样化、成本更低廉的食物和能源等。
“试想有一种细菌,能把垃圾快速分解,或者把霾全部吸收。”清华大学生命科学学院研究员戴俊彪说,科学家希望利用合成生物技术,解决污染、能源短缺等人类面临的难题。对酿酒酵母染色体加入更多设计,能帮助研究人员理解更多的生物学问题。
C 创造生命? 目前还做不到“无中生有”
不过,虽然此次人工合成的酿酒酵母染色体有着精巧设计,它们仍然是天然染色体的模仿品。“我们对生命的了解还远远不够,还做不到‘无中生有’。”戴俊彪说。
戴俊彪将之比作“二手房装修”:风格可以迥然一变,但房间还是原来的房间,并非从零开始盖房。
另外,科学家目前着力于设计和建构染色体,然后将人工合成的染色体植入原有的天然细胞中。“如果细胞不匹配,就好比拖拉机发动机安装在小轿车上。”戴俊彪说,若要重新设计、建构整个细胞,还有非常漫长的一段路要走。
元英进说,通过此次研究,把非生命的化学物质组装成染色体,找到导致细胞死亡、细胞失活、生长缺陷的各项关键要素,未来有望实现人工设计与合成的突破。(据新华社)