人造生命: 超越自然还是带来毁灭?

小椰树

人造生命: 超越自然还是带来毁灭?  

2013-8-26 10:02  来源: 生物探索

              

　　人类是否能够扮演上帝的角色创造生命?在科学家眼中，细胞就是一套积木，将基因“积木”和蛋白质“积木”重新洗牌组合，也许就能创造出生命体——具有新功能的新型细胞，比如能够产生新型材料的细胞或是能够清理原油泄漏污染的细菌。
　　组装生命
　　在波士顿海洋工业园区——拥有40年历史的加州的“硅谷”——的一个实验室里，麻省理工学院和哈佛大学的师生们在这个实验室里所做的一切也将引发下一场变革，但他们在这里不是开发计算机芯片，而是将重塑生命本身。
　　莱西玛•谢蒂就是这幢大楼8层“生物产品工厂”中年轻科学家中的一位，2008年，她和四位同事一起，包括她的博士生导师汤姆•奈特，一起创建了一家组装DNA部件的新创公司——银杏生物工作室(Ginkgo Bioworks)。
　　银杏生物工作室本质上是一家21世纪的“生命工厂”，研究人员在这里将从头开始创造生命，实验室的试管小瓶里装满了重新设计的生命细胞。“通过对自然生命的研究探索，我们将重新设计和操纵生命。”谢蒂说道。
　　“银杏生物工作室”的研究人员将根据订单来“制造”客户所需要的生物有机体。需要吸收大气中的二氧化碳? 他们就设计某种细菌来承担这一任务;需要清洁的生物型燃料来代替石油? 他们就研究设计一种可产生新型燃料的微生物。
　　“生物电路”来连接“生物零部件”
　　与银杏生物工作室隔着一条查尔斯河的生物技术大楼的二楼里，一些生物部件在这里加工成了复杂的机械。这里是麻省理工学院的合成生物学中心，众多的生物工程师们忙碌地进行着新颖而独特的编程工作——只不过他们编程的对象不是以电信号为基础的电路，而是以DNA为基础的生物电路。
　　一开始，科学家并不清楚为生命编程的梦想是否能够真正实现。2000年代时，科学家已经可以将一些生物部分连接或重新连接，但并不具备实际的应用可能。如今这种情况正在开始改变。现在研究人员可以开发出更可靠的生物部件，更重要的是，可以用更多更复杂的方式将它们连接起来。“我们终于迎来了一个转折点。” 计算机程序员克里斯托弗•沃伊特说道。
　　沃伊特和他的同事最近创建了迄今为止最大的合成基因电路，其中的四种“传感器”可探测到特定的环境输入，如：一种可探测到细胞中的氧气水平，另一种可感知葡萄糖水平。综合这些输入信息和其他提示，细胞就可决定是否要采取某个特定行动。
　　沃伊特和他的同事们希望这种类型的生物电路可应用于工业发酵池，大桶里面的细菌可以多种方式感知周围环境变化，然后调整其活动。一些非常基本的电路已在生物技术领域得到应用。将足够多的电路和程序以适当的方式结合起来，合成生物学有望在不远的将来进行更个人化的设计。就像早期的笨重电脑最终发展到了可放进你口袋里的智能手机，也许有一天，按个性化要求设计细胞将成为我们日常生活的一部分。
　　第一个用“生物零部件”装配的生命

　　美国的生物学家克雷格•文特尔决定完成从无到有合成活的有机体的壮举，这涉及合成生物体的整个基因组。一些商业化生物技术公司可以很容易地合成短链 DNA，但要把它们合并成为完整的基因组，则是一个完全不同的概念，因此文特尔的首选目标是一种称为支原体的细菌。支原体是已知生命体中基因组最简单的一种微生物，相对于人类基因组30亿个碱基对，这种细菌只含有58万个碱基对。
　　2007年10月6日，文特尔成功地人工合成了一种支原体。他将人工合成的基因组插入一个物种(其本身的DNA被删除)，由此产生了一种新的生命——人工合成细菌“辛西娅”。 在这些基因的控制下，新细菌能摄食、代谢和繁殖，已经具备了生命的三个基本特征，堪称人类历史上第一个“人造生命”。这一研究将使人工合成生命成为可能。
　　合成生物学面临的问题
　　许多技术都会带来潜在的危险，合成生物学也不例外。可以想象到的危险包括：意外或无意间释放有害生物或生物系统;有目的设计并释放出有害生物或生物系统;过度依赖于合成生物学的设计和维护工程，而威胁到自然界的生物。针对这类担忧的措施有：研究人员只在经批准的研究设施中进行生物安全1级的生物组件研究;加强教育和培训有责任心的生物工程师和科学家等。
　　合成生物学经过数十年的发展，各种基因操作手段日益增多并广泛传播，合成基因的成本大大降低，一些非生命科学的人员，甚至一些未经专业培训的人员开始进入基因工程领域，他们参与操作和控制生命抱有多种不同目的，却往往没有清楚说明其理由。
　　这类非专业人员的参与，加上不稳定的全球政治和社会形势，一旦不同的群体和组织利用合成生物学的技术和成果来危害社会，或由于合成生命体自身生长和变异的不可预测性，带来危害人类健康或生态环境的长远变化，人类社会的安全便将受到重大威胁。
　　在西方国家，创造合成基因和合成生命存在的一个重大伦理问题是，创造生命是上帝的特权，生命体闪耀着圣灵之光，人类创造生命是亵渎神明的。因此，人造生命除了技术上和政治上的安全问题外，还有社会伦理问题，可能需要以一种新方式来说明。
　　合成生物学的崛起指日可待
　　合成生物学作为基因工程学的一个分支，从诞生到现在只有短短的十多年，但其前景不可限量。合成生物学将以新的手段提供设计和构建细胞的强大能力，实现人类开发新的替代能源，生产对抗疾病的药物，以及在有限的土地上生产更多粮食来养活地球庞大人口的梦想。
　　合成生物学家创建的生物学版本的“硅谷”，为人类全新的未来奠定了基础。某个研究团队开发了一种更新更复杂的生物组装“积木”，实现生物工程学的大规模生产已指日可待;一些科学家研发的生物模拟电路和程序，就像计算机编程一样，可按照需要将“生物零部件”组装起来;一些研究人员目前正在编写的“生命代码”，可让细胞做我们以前所难以想象的事情，例如追踪捕杀癌细胞等。
　　“我们要做的不仅仅是设计更完美的DNA片段，”合成生物学领域中极有远见的奈特说道，“我们要像建立半导体基础设施那样，以同样的方式去创建一个合成生物学技术的基础。”
　　麻省理工学院的兰迪•雷特伯格认为，合成生物学的影响，就像互联网一样，需要几十年的时间才能全面显现出来。他说：“合成生物学的发展只有大约10年时间，而计算机网络技术从最初的美国国防部ARPA计算机网到万维网经历了大约25年时间。虽然互联网的诞生和普及花了很长的时间，但它的影响显然远远超过了人们之前所能想象的。”
　　合成生物学将会成为下一个英特尔吗?让我们拭目以待。

小椰树

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小椰树

看看小椰树的帖子， 20 年后，大武穴人的诺贝尔奖不是梦！

你虽然学的是数学、化学或物理学，

但可以通过养牛、养羊、玩老鼠、玩细菌、玩昆虫弄一个诺贝尔生理学或医学奖！

小椰树

21 世纪，欧美鬼子疯狂勘探的的“新大陆”——我们自己，我们人体的基因和干细胞，我们自身的“暗物质”。

你连划龙船“嘿嗦”都组织不起来，更不用说去组织研究广济山药、蕲州艾草、以及人类胚胎干细胞的广济生物技术产业园。你们培养的大量生命科学人才，哪怕具有准诺贝尔奖的潜质， 却一个个让体制弄成了废物，要么是送给跟你们在南海斗鸡眼的美国鬼子的实验室，成为美籍华人得诺贝尔奖......

靠端午节吃粽子，悼屈原，靠在美丽的水库里不敢划船而跑到满是泥巴浆的渠道里划得足喷的脑袋壳来“打造武穴旅游名片”，能把你的爱国主义搞好了，那怕是出鬼了！

爱国要靠习主席同志在清华大学学的化学、靠质谱仪、靠高端服务器、靠革命性的国产基因测序仪，靠“招商引资“要懂几点下一次“吹起猪的风口“啊，同志们啊！

小椰树

日本批准世界首例干细胞视网膜临床试验
2013-06-27 16:27:56　
来源: 中国日报网(北京

日本已经批准进行世界首例干细胞视网膜临床试验。研究人员将利用患者自身干细胞制作新视网膜细胞薄膜并移植回患者体内。此项技术给因眼部疾病失明的患者带来了新希望。

日本医疗卫生部门官员27日表示，政府批准使用iPS细胞（诱导多能干细胞）技术，治疗视网膜黄斑病变，这是一种能导致中老年人失明的常见疾病。

在临床实验中，科研人员将制作新视网膜薄膜，移植到患有视网膜黄斑病变病人体内，代替眼睛里受损的薄膜。

视网膜黄斑病变能导致失明，目前仍无法治疗，大部分患者是中老年人。仅仅在日本，这种患者大概就有70万。

http://www.ipscell.com/tag/masayo-takahashi/
http://www.cdb.riken.jp/en/research/laboratory/takahashi.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Retinal_regeneration
https://en.wikipedia.org/wiki/Shinya_Yamanaka
https://en.wikipedia.org/wiki/Induced_pluripotent_stem_cell
https://en.wikipedia.org/wiki/Retinal_pigment_epithelium
俄专家发现促使蝾螈眼组织再生的基因-生物研究-生物谷
Nature子刊解析蝾螈再生之谜
https://en.wikipedia.org/wiki/Stem_cell_genomics
https://en.wikipedia.org/wiki/Mesenchymal_stem_cell

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干细胞探秘：让视网膜“重生”

山中伸弥拿到了诺贝尔医学奖，全世界数以百万计的干细胞研究者也同时吐气扬眉了一把。这种神奇的细胞被科学家们称之为“上帝细胞”，如同上帝粒子一样，它能分化、成长为人体的任何器官，眼、耳、鼻、喉、大脑、肾脏、神经……当然也包括视网膜。

　　10月17日，生物谷主办的“2012LSAC生命科技论坛：干细胞技术与应用”中，来自同济大学医学院的徐国彤教授做了一场关于“视网膜干细胞研究与应用现状”的主题报告，描绘了干细胞研究在眼科常见病领域的应用前景，而尤其令人心动的是，如果能够克服若干技术难关，干细胞将有望让人类的视网膜“死而复生”！

　　徐国彤教授的研究与一种名叫蝾螈的动物有关，这种别名火蜥蜴的动物光外形就足以令小姑娘们尖叫了，但这种生物真正的神奇之处在于它无与伦比的自我修复能力——当科学家用外科手术方式切除掉蝾螈的视网膜后，仅仅5个星期，它们就能重新长出一个完好的视网膜！而且当你再次切除后，它还会再次完好无损的长出来！

　　已经有耐心的科学家连续切除5次了，顽强的蝾螈长出了第6个视网膜。

　　全球有数以亿计的人口受到AMD（年龄相关性黄斑变性）和RP（视网膜色素变性）等视网膜疾病的威胁，还有几百万人由于各式各样的意外事故失去了视网膜而失明。为什么蝾螈能够源源不断的将普通细胞转化成干细胞，让干细胞再度分化为视网膜？为什么人类的干细胞一旦生长为器官组织，就再也无法回到“干细胞”的原始状态？

　　徐国彤教授表示，蝾螈之所以能够进行这种神奇的“逆向转化”，是因为蝾螈眼底的RPE（色素上皮细胞）能够以我们尚不了解原因的生理机制经过“RPE重返细胞周期—→脱色素—→脱色素—→RPC—→神经元—→功能重建”等一系列过程重新分化成一个全新的视网膜；而人类的干细胞缺乏这一能力，一旦失去了视网膜就只能等待移植，而无法像断了尾巴的壁虎那样重新长一个出来。

　　难道失明的几百万人就这样坐以待毙，黑暗一生？

......

小椰树

海南海洋生物制药产业落后 人才资金短板制约发展
盐田区集聚生物产业人才办法（试行）

2019年全球生命科学和化学仪器市场规模将达488.4亿美元
2016年生命科学工具市场将达810亿美元_

MIT：14家生物企业上榜“2015年度全球最聪明的50家公司

http://www.illumina.com/
https://www.junotherapeutics.com/
https://www.counsyl.com/
http://www.cellectis.com/en/

与魏则西不同，这些癌症病人因免疫疗法死里逃生
https://en.wikipedia.org/wiki/Chimeric_antigen_receptor

中国成体干细胞治疗技术获国家科技进步一等奖-中新网

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http://www.ginkgobioworks.com/

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清华大学施一公在中国做出一流科研

居安思危 实现强国梦想

http://www.tsinghua.edu.cn/

http://ygshi.life.tsinghua.edu.cn/people.html

http://ygshi.life.tsinghua.edu.cn/

http://ygshi.life.tsinghua.edu.cn/alumni.html

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