在世界各國的神話故事中,都有神仙創造世界,創造生命的傳說。比如中國古代神話中,盤古開天闢地,創造了世界,而女媧則摶土造人,讓世界有了勃勃生機(詳見拙作《東遊記》第四章);在聖經裏,則是上帝創生萬物,並讓人類來管理這個世界。隨着計算機技術的發展,現在更是有了一種新的猜想,這個宇宙,包括生命及所有的一切,很可能都是由計算機模擬出來的世界,換句話說,我們都是虛擬世界,或遊戲裏的角色而不自知!

雖然這個猜想荒謬絕倫,但要證明這一切,你該怎麼做?如果我們能做到上帝做的事,比如說創造一個真正的生物,或許這個猜想還真有一定的意義。現在,蘇黎世聯邦理工學院實驗系生物學教授比特·克里斯滕和他的兄弟,化學家馬蒂亞斯·克里斯滕可能已經邁出了第一步。

在美國國家生物技術信息中心的數據庫裏,存儲着世界上已知生物的所有基因組序列,今天,這個數據庫裏又增添了一個新的基因組序列——合成柄桿菌(Caulobacter ethensis-2.0),它是由克里斯滕兄弟研究小組開發出的新生物體基因組,是世界上第一個完全由計算機生成的生物體基因組。

合成柄桿菌基於一種名叫新月柄桿菌的無害細菌開發,它廣泛存在於世界各地河流、湖泊的淡水中,它的基因組裏包含4000個基因,常用於實驗室對細菌生命形式的研究。美國著名生物學家克雷格·文特爾等20位科學家,曾用了10年時間4000萬美元,通過化學方法合成了該細菌的基因組。

科學家們此前即已證明,新月柄桿菌的基因中只有約680個對物種的存活至關重要,因此可以在實驗室條件下從根本上簡化基因組序列,但並不實際修改遺傳信息,從而創建了細菌的最小基因組。研究人員首先用計算機算出理想的DNA序列,之後對最小基因組進行修改,替換了80萬個鹼基中的1/6,從而將新月柄桿菌的基因組完全重寫爲一個新的DNA鹼基序列,而在蛋白質水平上的生物功能卻可以保持不變,從而創造了一個新的生物體基因組,科學家們將之命名爲合成柄桿菌2.0。

在實驗中,科學家們發現他們創建的680個人工基因中,還只有大約580個具有正常功能,目前正在對算法進行改進,希望開發一個功能齊全的合成柄桿菌3.0版。

在《人類簡史》一書中,以色列作家尤瓦爾·赫拉利宣稱,人類演化的根本目的,在於讓自己具有超強的能力,並永生不死,實現從智人到智神的轉變,矇昧時代我們所崇拜的神,實際就是演化到智神的人類自己。蘇黎世聯邦理工學院科學家完全由計算機創建的新的生物體基因組,雖然目前並沒有相應的有機體存在,而只是產生了一個非常大的DNA分子,然而未來的發展誰又能說得清楚呢?第一個帶有人工基因組的細菌很明顯可以並且必將被開發出來,那麼更大的生命形式呢?我們離設計並創造一個真正的生物還有多遠呢?

這項研究發表在4月1日《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。

戴維科學公衆號:xudewen028,最新、最前沿、最有趣!

相关文章