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克雷格·文特尔:绝对是这样。不这样你就不能形成物种。
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这些事情又回到了对生命的基本定义上来了。媒体行业喜欢谈论从零开始创造生命,但是当我们创造和培育新物种时,我们并不是在从零开始创造生命。我们是在谈论核糖体,我们是在试图创造合成核糖体,从基因密码开始去建造合成核糖体。核糖体是如此美丽不凡的复杂体,你可以创造出合成核糖体,但是它们还不能完全起作用。事实上,还没有人知道怎么用合成核糖体进行蛋白质合成。但是用一个完整的核糖体开始做,这不过是欺诈,对吗?就是说,这并不是从零开始建造生命,而是依赖于数十亿年的进化。
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当从一个现成的蛋白质合成机制开始做时,我们能够创造出新的生命形式,我们可以创造出一个合成染色体,现在我们还能移植它,并培育出拥有独特性质的新物种。所以我们可以创造出人造物种,但是我们并不是从零开始创造生命。你可以启动一个系统,但是目前所有生命都是从其他生命体而来的。我们所做的事情其实不一样,因为我们只是把一个新的操作系统放入一个活体细胞里。
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如果乔治·丘奇或任何其他人这样做,甚至可以用粗蛋白成分和脂质,并且激活一个细胞,让它活动起来,从化学分子变成一个活体细胞,但这是一个很大的还未解决的观念障碍。但这也是欺诈。看看米勒-尤列实验吧,它可以在一定环境下创造出化学物质,从基本的氨基酸和核酸开始,一瞬间你就能从中获得生命物质,这可能就是从零开始创造生命了。但我不认为我们在创造生命,我们是在做新的修改后的生命形态,我们应该能够在计算机中,从电子世界进入模拟世界,而且我们有一个团队就在做这样的项目,在计算机里设计生命。
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那还是在我们可以制成合成染色体之后不久。事实上,我已经对各种赞助商说,我想要设计一个机器人,每天可以生产出一百万个染色体。因为那能使我们开辟出一块新领域,我称之为组合基因组学(Combinatorial Genomics)。我们无法回答这样貌似简单的问题:基因顺序是重要的吗?如果你扰乱同样基因的顺序,生命还会以同样的方式活动吗?我们知道,基因顺序和操作系统、操纵子都是重要的,但是在作为一个整体的基因组里,基因顺序也许不重要。这是人类基因组最大的神奇之处之一。像乙酰胆碱受体这样的多亚单位的蛋白质拥有5个亚单位,而它们的染色体都不一样。我们假设它们会在一条染色体上按顺序排列,也许只要所有部分都在那里,就是我们所需要的基因集和全部基因编目。在这次发言里,我们有很多可以进一步探讨的方向,也许我应该在这里打住了。
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约翰·布罗克曼:所有这些话题会导向何处呢?
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克雷格·文特尔:我不赞成这种娱乐的用法。谁关心鱼类里是否有绿色荧光的蛋白质?但愿这些荧光会快速退却。也许它们的重要性在于包含了生物学概念,但是还有紧迫得多的议题。
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对我来说,最大的议题是(这也是为什么我们付出了最大的努力),我们所做的事是直接指向我们自己的环境和大气层的,我们攫取了数十亿吨石油和煤,并燃烧它们,从而产生二氧化碳进入大气层。我们正在我们的星球上做一个巨大的实验,这是自有人类生命以来前所未有的。这是一个危险的实验。我们只能估计由此导致的结果,但是我们不得不采取一些潜在的解决措施。当每个人都在物理学中寻找解决之道时,我一直强调生物学将在解决方法中扮演一个主要角色。而且这就是为什么我们开办了合成基因组(Synthetic Genomics)这个公司,目的就是试图设计基因组来创造新能源。
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弗里曼·戴森:30年前我们在橡树岭国家实验室时就在做这个工作了。
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克雷格·文特尔:人们一直都在关注生物学,但他们是在寻找自然发生的有机体来做这个事。对吗?在第二次世界大战期间,那样做很有效。
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弗里曼·戴森:那时我们就很清楚,生物学是实现这个目标的正确方式。即使过了30年依旧如此。
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克雷格·文特尔:在一些美国能源部国家实验室里,一直都有人努力去寻找和利用自然的有机体去创造氢,或其他潜在的燃料,但是这种努力实质上已经陷入僵局,由于这个问题的规模,这些努力被限制住了。能源部一直在做斗争,到底生物学的重要性有多大?国会里的很多人都有一种幼稚的想法,认为只有在国立卫生研究院里才可以完成这件事。
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塞思·劳埃德:如果我们要摧毁我们以思想为基础的文化,只要提高海平面100米,我们就能正好回到达尔文主义的自然选择的美好往日时光里。回到第五个阶段,对吗?
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克雷格·文特尔:这在于我们是选择去改变环境,还是选择去改变人类基因密码的结构从而能在不同环境里生存下去。我们制造第一个单细胞有机体用了几个月时间,完成第一个合成的真核细胞用了不到5年时间,而多细胞系统就不是一个量级了,制作过程更加复杂。事实上,在某些方面多细胞系统更容易做出来,因为海洋就是一个多细胞基因组系统,不同的细胞提供不同的要素,使细胞可以松散地在这个环境下联合起来,但是实际上只有少数细胞可以为整个基因池提供固氨。这是一个合作性质的环境,有各种细胞会团结起来行动,如果我们想这么做的话,这并没有比改善某些干细胞结构的工作复杂多少。
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迪米特尔·萨塞洛夫:文特尔,我想把你所说的与戴森关于达尔文主义阶段的话联系起来。对我而言,如果从大图景的视角来看的话,戴森的想法并不是关于这个过程的终结的,而是关于一种新现象。难道你没有感觉创造那些物种,或者如你所想的称呼:合成生命,即使这并不是从零开始创造生命,也基本上是在这种宇宙里开启一种新现象?因为你要有一个复杂的化学结构来到达那个阶段,在那里会发生实际的变化,并产生出可以持续的复杂化学结构,即使没有它自身的存在。换句话说,如果我们不再继续作为一个物种而存在,而且我们的技术文明到达一个终结,那些物种也将持续在这个星球上存在,并可能转移到其他地方吗?
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克雷格·文特尔:是的,这是一个重要的概念转变。
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塞思·劳埃德:你甚至可以说,人类能够认为,现代文明的起点等同于改变农作物基因的能力,这样农作物就能大量生长,而且人们可以从狩猎者变成农民。很肯定地说,人类在过去上万年里,一直在基因上修改周围世界方面,采用了大量不同的方式,最初仅仅是从农作物里挑选出更容易去皮的农作物。最近发现的小麦或玉米的祖先,实在令人感到惊讶,因为那些祖先一点儿也不像我们现在所吃的小麦。过去几千年来,人类只是通过挑选他们需要的种类,就使得小麦成为我们现在所知道的形态。
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克雷格·文特尔:我们一直在做盲目的基因实验,很长时间以来把整个基因组混合在一起。让人惊奇的是,过去一千年来,人们很少考虑农业实践,对吗?我们只是盲目地把所有物种混合在一起,如果它们混合起来了,就结束了。而且,如果你事先做了“明智的考虑”,这在某种程度上就更加危险了。
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塞思·劳埃德:我猜测杂交最坏的结果之一,是被引进的物种能够很好地生长,导致消除了大量生物多样性,用少量种类取代了更多种类的小麦,而这少数种类的小麦更容易受各种枯萎病的侵害。
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约翰·布罗克曼:文特尔,关于你们公司追求的目标,是什么驱动了它的决策?是可用的资金?你和你的同事所挑选的领域?你们能有机会成功的领域?还是你们在寻找的七大生命的定义?还有你的梦想是什么?如果你获得了你所想要的和需要的全部金钱,也不会被政府或媒体找麻烦,你会做什么?
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克雷格·文特尔:实际上我是少数几个几乎每天都活在自己梦想里的科学家之一。在资金上,我所在机构的预算每年在8千万美元到1亿美元之间不等,其中大部分来自于联邦政府,但是有越来越高的比例来自这个国家里的富人,因特尔创始人戈登·摩尔与贝蒂·摩尔基金会(Betty Moore Foundation)就是一个例子。这表明拥有巨大私人财富的人把钱投回了科学里,并造福社会。这是这个国家独有的,我在世界上任何其他地方都没有看到。还有,利用我在塞雷拉基因组公司(Celera)和人类基因组科学公司(HGS)的股份,我自己也开始资助创造力科学里的新想法,而且我也并不奢望能在一两年之后得到回报。至少在我自己的例子里,我发现这是创造力科学里的关键:当我有想法又有能力做实验时,还能拥有资源。
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塞思·劳埃德:我希望你别再说这件事了,因为如果你继续说的话,我有可能会离开这。对我而言,这太压抑了。
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克雷格·文特尔:我们可以专门组织一个聚会,用来讨论在这个国家里,沉闷的新科学怎么获得资助。我们庆祝了这个突破,但是对我而言,它们只是应该发生的事情中的千分之一。但是我为我能够创造出我想要的环境而感到荣幸,所以我和我的同事是完全从学术观点的角度出发去做事的。而且我们把种子资金花在了这上面,然后我们还试图找到其他资金来源去资助下一个阶段。
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约翰·布罗克曼:有什么是你想追求,但太危险而不能追求的想法吗?
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克雷格·文特尔:在技术能力上,没有什么因为太危险而不能追求的事情。我们关于人类基因组的知识还是非常原始的,我们想要改变基因结构的想法是愚蠢的。但有希望的是,在50年或100年内,我们的知识是足以明智地去实现这些目标的。从长远角度来看,人类对基因的操控不仅不可阻挡,它还可能还是一个很好的想法。
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