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人造生命:真的是人造的生命吗? 精选

已有 12565 次阅读 2010-5-23 21:44 |个人分类:科学评论|系统分类:观点评述| 基因组, 基因, 生命, 合成, 人造

前几天刚刚写了一篇博客,讨论生命对基因的使用问题,这两天就看到新闻说,美国科学家已经完全从电脑出发合成了基因组,并且把它成功地转入空细胞,构成了“全新”的生命。奥巴马还因此下令调查,看看这种技术是否违背伦理学,需要限制在什么水平。支持者说,这种技术有望大量生产有用的药品;反对者则说,这种技术很可能变成未来恐怖分子制造生化武器的开端。

上次博客中说过的观点,这里就不赘述了,感兴趣的读者可以自己去阅读:

http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=326746

很久以前曾经读过一本书,记载一个留美的分子生物学博士最后成了瑜伽追随者的故事。当时,瑜伽士用来打动这位博士的一个论点就是:如果你们分子生物学家不能自己制造一枚可以孵出小鸡的鸡蛋,那么你们的所有科学技术其实比不上一只母鸡!

不知道那本书究竟是写实还是小说,但只要眼前这则新闻属实,那么至少从今天起,分子生物学的成就已经差不多可以比得上一只母鸡了。当然,严格地说,是差不多可以和公鸡相比。因为,尽管分子生物学家据称已经可以完全从电脑出发,设计制造出全部的基因组;然而,他还需要有现成的完整的、除基因组之外的整个细胞来装配他合成出来的基因组。他还不能连细胞都从头由电脑合成出来。因此,现在的分子生物学家已经差不多可以取代了公鸡的角色,但距离能够完全取代母鸡还要差上一段距离。

当然,随着科学的进步,人们能够完全合成出基本的细胞骨架结构并且日益完善它,大约也只是时间的问题了。只是,在近乎纳米水平上把这么多种骨架结构准确地装配到位,这本身就是一件高难度的工作。除了母鸡,到现在还没有谁敢说一定能在短时间内找到完全不依赖于生物过程来装配一个完整细胞的办法。或许未来纳米机器人技术的进展,会解决这个工程难题。

今天的博文,并不想争论这种可能性。既然给细胞更换人造基因组的工作可以成功,未来逐渐给细胞换上人工细胞器,最终实现全细胞人工合成,也并非完全不可实现的任务。

今天想说的是,这种换上人工基因组的细胞,是否就能叫做人造生命。

如果把基因组看做生命的核心,那么,更换了基因组,显然就是更换了生命。就好像假设人有一个核心叫做灵魂,那么一个肉体的灵魂更换了的话,尽管肉体还是原来的肉体,但人已经不是原来的人了。

但是,基因组真的等同于灵魂吗?

至少就现有的研究可知,基因不能决定一个人想什么,也不能决定一个人认为自己是谁。曾经有很多人幻想可以用克隆的方法复制出希特勒来振兴第三帝国;但显然的,即使拿希特勒自己的细胞来克隆,也只是生成了一个具有同样基因组的人类个体而已。这个个体根本不会称自己希特勒,更不用说想要做新的帝国元首了。

不管是谁,用自己的基因复制出一百万个人,那么这一百万人肯定各自有各自的想法,除了长得有点像之外,决不会听基因提供者的话。至少,你想强迫他们替你卖命,或者强迫他为你提供内脏、骨髓、眼睛等等,作为移植的供体,那是门儿都没有的。

不论基因有多么的相同,只要发育成熟而且受了完整的教育,那么每个个体就是一个完全独立自主的个体,他的行为决不会受你的基因所左右。

当然,不要用那种本来就突变缺陷的病态基因做例子。尽管拥有同样病态基因的人或许有同样的疾病,但无疑他们都认为自己是独立的个体,不会因此就把自己等同于任何其他有这个基因的人。

这样看来,基因组只是给生命提供合成蛋白的设计图而已,它决不能和生命本身随便画上等号。除非在今后的科学研究中发现了基因其他更重要的生命决定功能,否则,基因就只是生命原材料的加工图纸,就好像一座大厦中钢筋混凝土的制造图纸一样,它对大厦的工程质量或许很重要,但它决不能决定大厦本身的结构和性能,也不能决定大厦的主权归属。

近年来超基因动力学(即“表观遗传学”,如此改译的理由请参考前篇博文)的研究成果已经显示,在同样的基因组背景下,环境因素的改变本身就可以改变很多生物的形状,而且这种改变可以遗传。从研究得知,这种改变是以对DNA或者组蛋白的修饰为标志的。但细胞其实拥有随时修饰DNA或者组蛋白的能力。可以说,这种改变也是细胞可塑性的标志。因此,这种性状的改变,只能代表着相应的可塑性功能需求被遗传给了子代。也就是说,子代之所以带有同样的修饰标志,是因为他们同样需要这些修饰标志。一旦不需要,那么他们完全可以把这些修饰去掉。

因此,超基因动力学的研究成果其实告诉我们,生命中很多性状其实是受生命的需要,也就是它与环境相互作用的过程决定的,基因组只是为这种过程提供一个背景、载体和工具。

如果是这样,那么我们为细胞换了一套基因组,相当于什么呢?就好像你儿时上学临出门的时候,妈妈对你说:看你的书包旧了,给你换一个新的吧!

于是你很高兴地有了新书包。但是,你还是你,并没有因为书包换了就觉得自己是一个全新的生命。假使这书包是邻家小妹送的,你也不会因此就转认她做妈妈。

当然,书包换了,里边可能很多结构和内容都变了,有些以前的书找不到了,又多了一些你从来没见过的书、本和文具。你或许因此而暂时影响了某些功课的成绩,或许因为几本新的读物而产生了不同的兴趣,表现出了不同的行为……但是,你还是你,即是你的表现不同了,你还是把自己看做同一个你,不会因此就怀疑自己不再是自己了,不会因此就把送你书包的小妹当做妈妈……除非你有精神病。

从这个类比可以看出,被换了基因组的细胞,只要它没有精神病,那么它不会把自己当做新的生命的;它仍然认为自己还是原来的自己。同样地,假使人类能够有崭新的技术,在一夜之间把你的全部基因组都换成某诺贝尔奖得主在电脑上设计出来的分子,你仍然不会认他做爹;你或许会觉得,某些功能比如短跑成绩不如以前好了,但另外一些功能,比如胃口突然大开,一顿可以吃掉以前两顿的东西……但你仍然会认为还是原来的自己,只是有些习惯和能力改变了而已。

想让一个人把自己当做别人,目前只有洗脑一个办法。但这显然是在心理水平上,而不是分子水平上完成的。

或许未来科学发达了,能够找到思维、自我意识等高级功能所对应的生命活动,那时,真的有可能有这样的技术,让人们忘记以前的自我,完全认同一个新的,本来不存在的身份……但显然,这不是通过设计基因组所能做到的。因此,在那种技术出现之前,人们暂时应该可以不用顾忌人工设计基因组的伦理问题。

当然,现在人们的确应该忧虑,因为所有的科幻故事,都说随便设计并且实施基因组替换是未来人类走向崩溃的开端。这个担忧并不是没有理由的。



人造生命议
https://blog.sciencenet.cn/blog-2369-327872.html

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