集遗传学者、帆船运动员和越战退休老兵于一身的克雷格·文特尔( J. Craig Venter) 随时有可能宣布, 他已经掌握了自然科学领域里最伟大的技艺之一: 培育人造生命。
1947 年,Venter在盐湖城降生。上高中的时候,他曾在游泳队中打破过游泳记录,但却差点因学习成绩不好而退学。他整天不是追女孩就是去冲浪。可以说,他当时对学习根本没什么兴趣。中学毕业后,Venter参加了海军医院兵团,在新兵智力测试中,他得了最高分35000分,此后很不幸地被派往越南战场,他对战争深恶痛绝,一直在设法回国。但越战对他影响很大,他因此意识到生命的珍贵。
Venter终于找到了一个离开越南的借口,回到了加利福尼亚,相继在圣迭戈大学获得生物化学学士学位,几年后又获得生理学和药理学博士学位,从此走上了科研之路。接着他又进入纽约州立大学水牛城分校担任教授。1984年,Venter进入了美国国家卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)。
于NIH期间,Venter学到了快速辨识细胞中mRNA的技术,并将其应用在人类大脑基因的辨认。以这种方式发现的互补DNA(cDNA)序列片段称为表现序列标签(Expressed sequence tags,缩写ESTs),此名称是由基因组研究院的Anthony Kerlavage所创。在一场具争议性的官司中,Venter试图将这些辨识出来的基因申请成为专利,但最后败诉。
给Venter带来“生物学界坏小子”这一名声源自他勇于尝试击败世界上一流科学家的大胆作为。1990年10月,人类基因组计划启动,美、英、日、法、德、中六国相继加入其中,按最初的设想,该项目将耗资30亿美元,在2005年完成全人类基因组的测序工作。
然而,1998年5月,克雷格·文特尔的介入打乱了“人类基因组计划” 的原有步调。在帕金·埃尔默公司3.3亿美元投资的支持下,Venter组建了塞莱拉公司——一个私营性质的基因研究机构。Venter“狂妄地”声称,要在3年内完成人类基因组的序列测定,目的是抢在“国际人类基因组计划”前完成,以便将人类基因组图谱申请成专利,靠垄断人类基因组信息来谋利。
Venter想把人类基因组申请成专利的想法受到了全世界的指责,然而,人们还是不得不看着他一步步走向成功。为阻止人类基因组专利落入Venter之手,2000 年3月14日,当时的美国总统克林顿和英国首相布莱尔联合发表声明,宣布两国政府都支持把基因组数据向全世界免费公开,Venter想垄断基因组专利的企图受挫。但是,美国曾有认可基因专利的先例,如何回报Venter研究工作的应有价值成为棘手问题。
后来,还是由美国政府出面,达成公私两大研究组织的和解,这样对整个人类基因图谱的绘制是个极大的促进。2000年6月26日,时任美国总统的克林顿在白宫郑重宣布,“人类有史以来制作的最重要、最惊人的图谱”——人类基因组草图完成。站在克林身边的有两位科学家,一位是一直为政府服务的弗朗西斯·科林斯,另一位则是政府不得不邀请的克雷格·文特尔。
由于人类基因组竞赛没有取得胜利,2002年,塞雷拉公司董事会将Venter解雇。在沉寂一段日子后,克雷格·文特尔又重出江湖。2002 年4 月,他为克雷格·文特尔科学基金会揭幕,并把他从塞莱斯公司拿到的1亿多美元捐给了基金会,该基金会将从事对基因的非营利性研究。
Venter宣布,如今他已经有了新的理想,这个理想可能是科学的终极目标:创造新的生命形式。Venter计划利用可以得到的DNA小片段,合成最小和最简单的基因组──一条实验室制造出来的、只有300 个基因的螺旋线,并将它嵌入已经被剔除了遗传密码的细菌之中。然后观察这微小的细菌是否完全按照由Venter简化的生命进程“活起来”,并开始移动、新陈代谢和繁殖。
2008年1月,Venter和他领导的研究小组宣布,他们已经人工复制成功一种细菌的基因组,完成“造物”的最关键一步。这个细菌就是能导致性病传播的生殖支原体(Mycoplasma genitalium),它拥有485个基因、58万对碱基,是已知的基因组最小、最简单的生命形态。
克莱格·凡特研究所的科学家将制造人造生命的研究分为“三步走”,“而整个过程是从四瓶化学物质开始的”。在第一步中,他们首先制造了4个DNA 碱基A, G, C 和T,这4个碱基可重复配对58万次,合成数百万DNA片段。第二步就是将这些片断“组装”成DNA链,并形成完整基因图谱。Venter说,这次的成功标志着第二阶段的完成。 接下来,研究将进入最后阶段,他们将尝试将合成的基因组注入剔除了遗传物质的细胞中,如果能够激活细胞,就可以宣告全球第一个“人造生命”诞生了。
这项生物技术有着巨大的意义。比如:“创造”出具有特殊功能的新微生物,可以被人们用作替代石油和煤炭的绿色燃料,还能分解火力发电厂排放的二氧化碳,从而为低成本、高效率制造生物能源找到一条新出路。这种技术还用来帮助清除危险化学物质或辐射等,用于合成能帮助消除过多二氧化碳的细菌。还有一些科学家相信,人造生命将会在未来解决一系列目前人类难以克服的问题,帮我们干一些“脏活累活”,其中包括抵御疾病、“锁住”温室气体和“吃掉”垃圾。



