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生命密码：你的第一本基因科普书 [:1700236038]
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生命密码：你的第一本基因科普书 生命竟也能合成？
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积木之所以好玩，不外乎两个原因：第一，高度模块化，不需要研究多久就能轻松上手；第二，自由度极高，唯一限制最终成果的是我们的想象力。
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若把控制生物体的基因当作积木，经过我们的精心组合，是不是就能“拼”出各色各样的生命体？
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示意图：像拼拼图一样合成新生命
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人类对生物体的改造从远古就开始了。动植物驯化都伴随着基因的改变。驴和马生出骡，狮子和老虎生出狮虎兽这种“跨越种族的爱情结晶”更是人类的拿手好戏。生物技术的发展已让转基因成为现实，我们早就踏上了改造和制造新生命体之路。
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诺贝尔物理学奖获得者理查德·费曼讲过：“如果我做不出来，我就不会理解。”对多数人而言，合成生物学是个新鲜的事物。提起合成生物，浮现在很多人脑海中的或许是那些影视动漫作品中的科学怪人、奇珍异兽，对于这样的事物感到新奇抑或恐惧。然而，不管你愿不愿意，人类合成生物的尝试早就开始了。
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前世
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其实谁也说不清楚，合成生物学到底是从何时开始的，但是合成生物学必定是建立在前人的许多努力的基础之上的。既然要设计和合成生命体，必不可少的是对生命物质的合成研究。
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自1828年弗里德里希·维勒偶然利用无机物合成有机物尿素（carbamide），有机物只能通过生物体合成的“生命力”假说被推翻。从那时起，人类便一直努力着，希望通过化学合成而非生物体合成，实现直接从无机物合成人造生命体，进而探究生命的来源，打破“神的特权”。
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1953年，大胆的美国化学家哈罗德·尤里和斯坦利·米勒对“原生汤”假说进行验证：生命确实能通过无机物一步一步慢慢得来。
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1965年，中国科学家实现了第一个人工合成的蛋白质——牛胰岛素，标志着在生物大分子人工合成方向上的突破。
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20世纪70年代，DNA的人工合成技术出现并且实现自动化，合成控制生命的基因已不是难事。
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随后，转基因技术的出现，使生物技术在历史舞台上大放光芒，一个物种的基因可以转嫁到另一个物种之中并发挥作用。一夜之间，物种的界限似乎被打破，人类对生命的操控力达到了前所未有的地步，合成生物学即将闪亮登场。
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这些都为合成生物学家提供了必需的技术与材料。现在，掌控生命密码的基因已经能通过仪器轻易地被自动合成，只要合成前通过电脑对基因序列进行设计，各种各样的基因变体都可以合成出来。而通过转基因技术与核移植技术，这些合成基因都可以进入新的生物体内发挥作用。
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将生命“模块化”
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相较于单纯把一个物种的一段DNA复制下来放到另一个物种中的“粗糙的”转基因技术，合成生物学就“高级”得多了。在合成生物学的理论中，DNA这种遗传物质只是由一些生命基本的“小积木”组成，现在只要通过电脑的设计，各种各样的“小积木”都可以靠人工合成出来，接着按我们的意愿组装到细胞里，简直跟拼真的积木一样轻松随意。
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然而，这并非人类凭空造出了一种生物。毕竟，谁也不比大自然更有创造力，能够设计出如此精密的结构。人类要想亲手“写”生命密码，就要先学会“读”——在人工合成遗传物质之前，科学家得把原有物种的生命信息密码解读一遍。也就是说，要合成一种生物细胞，首先要测一测它的基因，找出其中遗传物质的本来面目：每种遗传物质的量有多少？A、T、C、G四个碱基怎么排列？有了这份蓝图，就相当于有了一张图纸，然后根据这份图纸进行合理的设计，随后的合成工作就会轻松很多。
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只有向大自然学习，才能领悟生命的真谛。所以，合成生物学的玩法还是很尊重自然规律的，不过，就是“皮”了一些。
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首先，合成生物学的科学家们将模块化的目标瞄准了控制生命活动的核心——基因。我们知道，细胞的生命活动都由自身的基因组控制，基因组就像电脑的CPU（中央处理器），通过不同基因的表达控制细胞内各种各样的生命活动，进而控制细胞乃至生命的行为。合成生物学家们通过学习了解“基因组控制不同基因表达”的原理，利用人工合成基因的方法，制造了各种各样人工的“基因功能模块”，控制细胞做各种各样的事情，还可以像变形金刚一样进行各种“变化合体”。这些模块被称为“基因电路”（就像电脑里的电子电路一样）。例如，在一个细菌中加入一个生物传感器模块，使细菌能对不同的光照条件做出相应的反应。又比如，在细菌中加入能感知病原体并释放毒素杀死病原体的装置，使得细菌摇身一变成为我们打入敌人内部的间谍。更有趣的是，通过在细菌中加入感应自身群体密度的模块，可以控制细菌菌落的运动模式，从而控制它们产生各种各样的图案。
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合成生命
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模块化几个基因显然是不能满足合成生物学家们的愿望的。现在，他们要开始自己的表演了——合成基因组、合成生命。
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2002年，美国科学家对第一个病毒基因组从头进行设计与合成，并取得了成功。这个人工制造的基因组可以产生与天然病毒具有同样效用的人造病毒。不过病毒并不具备独立生存的能力，还得依赖细胞为它提供其他帮助，所以严格来说，这不是一个真正的生命体。
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真正打响合成生命“第一枪”的，是美国的科学家克雷格·文特尔。2010年，他将一个支原体的内部挖空，注入了人工合成的支原体DNA，就这样，一个新原核生物的完整基因组在人类手中诞生了。它的名字还挺好听——辛西娅，这个小家伙震动了白宫。毕竟，这是历史上第一次出现了人造生命。
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