顶级科学家在秘密地遇见了创建第一个人造人类的人

　　科学家已经可以生产可行的人造人卵和精子，但是本月早些时候，当仅邀请大约150名专家组成的邀请在伦敦私人召集的私人召集时，他们将其迈出了一步，他们讨论了从Scratch设计和建立整个人类基因组的前景 - 仅使用计算机，DNA合成器和原材料。

　　他们最终提出的人造基因组将被插入活着的人类细胞中，以取代其自然DNA，希望是“重新启动”细胞，将其生物学过程更改为根据人工DNA提供的指示进行操作。

　　换句话说，我们可能很快就会看第一个“人造人类细胞”，然后不久之后我们将研究第一个完全人造的，合成的人。

　　但是目标不仅是人类2.0。

　　该项目的标题为“ HGP写入：测试细胞中的大型合成基因组”，也希望开发出强大的新工具，以将合成生物学推向工业规模。如果成功的话，我们将不仅拥有将人类设计为一种物种的生物学工具 - 我们将有能力重新设计每个角落，每个方面和生活世界中的每个事物。

　　制造生活

　　合成生物学的核心是工程原理与生物技术之间的婚姻。如果DNA测序是关于读取DNA的，那么基因工程是关于编辑DNA的，那么合成生物学是关于编程新的DNA（无论其原始来源如何）来构建新的生命形式。

　　合成生物学家将DNA和基因视为标准生物砖，可互换用来创建和修饰活细胞。

　　加利福尼亚大学伯克利分校合成工程的先驱杰伊·基斯林（Jay Kiesling）博士说，该领域具有插头的心态。

　　他说：“当您的硬盘驱动器死亡时，您可以去最近的计算机商店，购买新的商店，将其交换，然后将其交换，为什么我们不应该以相同的方式使用生物零件？”

　　为了加速该领域，Kiesling及其同事正在将标准化DNA碎片的数据库（称为“ Biobricks”）组合在一起，可以用作拼图碎片，以组装全体新的遗传材料。

　　对于Kiesling和该领域的其他人来说，合成生物学就像开发了一种新的编程语言。单元格是硬件，而DNA是使其运行的软件。凭借有关基因如何工作的足够知识，合成生物学家认为他们将能够从头开始编写遗传程序，从而使他们能够建立新的生物体，改变自然，甚至指导人类进化的过程。

　　与基因工程类似，合成生物学赋予科学家使用天然DNA修补的力量。差异主要是规模 - 遗传编辑是一个剪切和糊状的过程，它添加了外国基因或更改现有基因中的字母。通常，只有几个站点被更改。

　　另一方面，合成生物学从头开始创建基因。这使科学家更多的机会可以对已知基因进行大规模更改，甚至设计自己的基因，并且可能性几乎是无尽的。

　　生物药物，燃料和农作物

　　在过去的十年中，合成生物学的爆炸已经激起了科学家和公司的兴奋。

　　早在2003年，基斯林（Kiesling）发表了最早的概念证明之一，证明了这种方法的力量。他专注于一种称为青蒿素的化学物质，这是一种从甜沃姆伍德（Sweet Wormwood）提取的强大抗马拉里亚药物，通常是对该疾病的最后防御。

　　然而，尽管尝试种植植物，但产量仍然很低。

　　Kiesling意识到，合成生物学提供了一种绕过收获过程的方法。他认为，通过将正确的基因引入细菌细胞中，这些细胞可以变成青蒿素制造机，从而为该药物提供丰富的新来源。

　　到达那里是艰难的。该团队必须在细胞中建立一个全新的代谢途径，从而使其可以处理细胞未知的化学物质。

　　通过反复试验，团队将几个从几个生物体的基因的一部分粘合在一起成一个定制的DNA包。当他们将包装插入大肠杆菌（一种在实验室中通常用于产生化学物质的细菌）时，它在细菌中产生了一种新途径，使其可以分泌阿耳震蛋白。

　　随着增加疗效的更多修补，Kiesling和他的团队能够以一百万美元的价格提高生产，并将药物的价格降低10倍以上。

　　青蒿素只是一个更大计划的第一步。该药物是一种碳氢化合物，属于通常用来制造生物燃料的分子家族。那么，为什么不使用相同的过程来制造生物燃料呢？通过与那些编码生物燃料碳氢化合物制成青蒿素的基因，该团队已经设计了能够将糖转换为燃料的多个微生物。

　　农业是另一个有助于从合成生物学中受益的领域。从理论上讲，我们可以采用用于固定细菌的氮的基因，将其从我们的农作物中放入细胞中，以完全改变其自然生长过程。通过基因的正确组合，我们可能能够种植由人工基因组引导的营养包装的作物，这些作物需要更少的水，土地，能量和肥料。

　　合成生物学甚至可以用于生产全新的食物，例如通过工程酵母发酵而产生的调味料，或素食奶酪和其他无动物的牛奶产品。

　　加州大学戴维斯分校教授帕梅拉·罗纳德（Pamela Ronald）博士说：“我们需要减少碳排放和有毒投入，使用较少的土地和水，作战害虫并增加土壤肥力。”合成生物学可能会给我们到达那里的工具。

　　创造生活

　　除了实际应用，合成生物学的最终目标之一是创建一个由定制设计的DNA制成的合成生物。

　　现在的主要障碍是技术。DNA合成目前昂贵，缓慢且容易出现错误。大多数现有技术只能使DNA链长约200个字母，而基因通常长的十倍。人基因组包含大约20,000个产生蛋白质的基因。

　　也就是说，在过去的十年中，DNA合成的成本一直在迅速下降。

　　斯坦福大学的遗传学家德鲁·恩迪（Drew Endy）博士说，对单个信件进行测序的成本从2003年的4美元下降到现在仅3美分。目前，印刷所有30亿封信的印刷30亿封信的估计成本令人惊叹，尽管趋势继续下去，但预计在20年内将在20年内下降到100,000美元。

　　越来越合理的价格标签已经为全基因组综合打开了大门。

　　早在90年代，克雷格·文特（Craig Venter）以对人类基因组的测序作用而闻名，他开始研究生命所需的最小基因集。与基因组研究研究所的同事一起，Venter从细菌菌群生殖器中取出了基因，以识别那些对生命至关重要的人。

　　2008年，Venter将这些“必需基因”拼凑在一起，并使用DNA合成的化学物质汤建立了整个新的“最小”基因组。

　　几年后，Venter将人造基因组移植到第二个细菌中。这些基因接管并“重新启动”了细胞，使其生长和自我复制 - 第一个具有完全合成基因组的生物体。

　　从细菌到人

　　如果资助的新事业将使用我们自己的基因组复制Venter的实验。鉴于人类基因组比Venter的细菌大近5,000倍，因此很难说合成可能更加困难以及最终结果可能是什么。

　　但是，即使该目标失败，该领域仍然必然会向前进行量子飞跃。据哈佛医学院的主要遗传学家乔治·教堂（George Church）博士说，该项目可能会产生技术进步，以提高我们合成长长的DNA的一般能力，无论其起源如何。

　　实际上，教会强调，该项目的主要目标是提高技术。

　　但是许多人持怀疑态度。恩迪（Endy）被邀请参加会议但决定屈服的人说，该项目最初被称为“ HGP2：人类基因组合成项目”，其主要目标是“在10年内在细胞系中合成一个完整的人类基因组”。

　　会议的消息引起了轰动，也许并不奇怪。

　　无论其实际目标如何，该项目都提高了建立定制设计的人类，甚至是具有计算机作为父母的半人类的前景。

　　相关的风险很容易想象，而且毫无疑问，例如直接操纵或建立生命的安全性？在没有准备的世界上释放新生物体的事故有多大的可能性？谁拥有并可以使用该技术？它会繁殖新的歧视，还是将1％与99％分开？

　　恩迪说：“如果您没有一个值得您将伦理，美和美学概念映射到我们自己的生存的概念，则不可能开始做类似的事情。”

　　他说：“鉴于人类基因组合成是一项可以完全重新定义现在将所有人类作为一个物种加入人类的核心的技术，因此我们认为，关于使这种能力的讨论真实……不应该在不开放并提前考虑道德上是否正确地进行的问题。”