如何制造一台能复制火星生命的传真机

加州莫哈维国家保护区——特立独行的科学家J·克雷格·文特尔(J. Craig Venter)正在寻找一个需要征服的新世界——火星。他想探测火星上的生命，并用一种设备把它带到地球上来，一个被称为数字生物转换器的东西，或叫生物远程传送器。

虽然这个设想让人联想到《星际旅行》(Star Trek)，但这个比喻并不恰当。《星际旅行》中的传送器是把柯克船长(Captain Kirk)从一个地方实际地送到另一个地方。而文特尔的机器只能把一个生物体远距离地复制出来，更像是一台生物传真机。

尽管如此，文特尔预言他的数字生物转换器将成为自己的下一个创新，而且早在这个仪器能在那个红色行星派上用场之前，它就会在地球上大有作为，文特尔以最早测序人类基因组以及他的大胆宣告而闻名。

这背后的想法并非他的原创，那就是支配生命的遗传密码可以存储在计算机中，并能像其他任何信息一样传输。

文特尔的系统将能够确定一个生物体基因组中DNA单元的序列，并将序列的信息用电子的方式传输。在接收传输的远端，用人工合成该基因组，或者说用化学方法把其重新创造出来，然后把合成的基因组插入一个相当于空细胞的东西中，将其“启动”，用文特尔的话来说。换句话说，插入的DNA能够控制细胞，从而把基因组原来呆的那个生物体复制出来。

为了试验这些想法，他和来自自己公司以及来自美国航天局(NASA)的一个小组，在莫哈维沙漠一起度过了上个周末，这里是他们能找到的、最接近火星干燥表面的地方。

生物传真机并不像听起来那样不靠谱。DNA测序和DNA合成的手段正迅速地变得越来越快，而且越来越便宜。但是，就目前来说，合成一个有机体的整个基因组仍有相当多的困难。所以这个系统将首先被用于远距离地克隆单个基因，或者可能克隆病毒。像细菌这样的单细胞生物体的复制也许以后可行。但复制更复杂的生物，不管是地球生物还是火星生物，也许永远都不会成为可能。

文特尔的公司以合成基因组学(Synthetic Genomics)为名，他的公司和以他名字命名的非营利性研究所，已经使用这一技术与制药公司诺华(Novartis)一起开发了针对H7N9禽流感的实验性疫苗。

通常的做法是，当一种新的流感病毒株出现时，科学家需要将其送到实验室，花几周的时间用其培养出能在鸡蛋或动物细胞中生长的毒株，这样才可能制造疫苗。

但是，当今年2月中国出现H7N9时，中国科学家测序了该病毒的基因组，并公开发表了他们的结果。几天之内，文特尔的小组就合成了该病毒的两个主要基因，并用它们制造了生产疫苗所需的毒株，不需等待中国把该病毒送到美国。

文特尔称，合成基因组学公司明年将开始出售一台仪器，该仪器用把小的DNA片段连接起来组合成较长链条的方法，把基因的合成自动化。

他说，最终，“我们将制造一个像连接在电脑上的打印机那样小的盒子。”一个被某种细菌感染的人，也许能用可杀死这种细菌的病毒的遗传编码，将病毒制造出来。

文特尔说，“我们能把抗生素用电子邮件的形式寄出去。”他在其新书《以光速生活：从双螺旋到数字生命的曙光》(Life at the Speed of Light: From the Double Helix to the Dawn of Digital Life)中阐述了这些想法。也许还能制造蛋白质，这样的话，糖尿病患者就能“从网上下载胰岛素”，比如说。

虽然现年67岁的文特尔有许多科学成果(尽管批评者说他的某些东西更像特技表演)，但他在把自己的想法转化为商业产品上却不怎么成功。

他原来的公司塞雷拉基因组(Celera Genomics)曾与美国联邦政府资助的人类基因组工程(Human Genome Project)竞赛，看谁先完成测定人类染色体中的DNA序列。这场竞赛在2000年被宣布为平局，但塞雷拉未能靠销售基因组信息维持公司的业务。

合成基因组公司在2009年曾与埃克森美孚(Exxon Mobil)公司达成一项6亿美元(相当于41亿元人民币)的协议，要用水藻来生产生物燃料，不过，这个计划后来缩小为一个研究项目。

2010年，文特尔又上了头版新闻，因为他制造了被某些人认为是首创的人造生命。他的小组合成了一种细菌的基因组，将其移植到一个略微不同的细菌物种中。移植后的DNA控制了其新寄主细胞，这些细胞的增值将合成的基因组遗传给后代。

批评者说文特尔并没有真正创造生命，不过是复制了生命而已。文特尔在接受采访时说，虽然他没有从头做起创造生命，但他创造了一种新类型的生命。

他说，“DNA是生命的软件，要想得到新的生命，你只需要修改软件。”

文特尔说，他的研究小组正在设计一个基因组，它不是任何现有基因组的拷贝，他们在试图把设计出来的基因组插入一个寄主细胞。他说，“它还没活，但我们很接近了。”

哈佛大学医学院(Harvard Medical School)的遗传学教授乔治·切奇(George Church)认为，到目前为止文特尔的工作没有什么独特之处，因为已经有人根据网上的DNA序列信息人工合成过病毒。

他说，“大多数人过去不把这种工作称为远距离传送，但是如果你想这么叫，也没什么。”

他还对用基因组工程去复制东西这种做法本身的应用价值表示怀疑，认为应该“用基因组工程去制造一些新奇的、具有潜在用途的东西”。

远程传送器在探索太空上可能会在特别的用途。到另一个行星上殖民的人如果生了病，把药物以物质的方式送过去的成本极高、所需的时间也极长。而且，从火星上把样品送回地球会十分困难。

这就是为什么文特尔的小组上周末驻扎在这个地方的原因，这里位于洛杉矶东北部，距该市约320公里。他们的任务是在沙漠中寻找微生物生命，确定其基因组序列，之后将这一信息传送到位于圣地亚哥的合成基因组公司总部。

这次寻找生命的演习与将来在火星上所需的自动化过程还有很大的差距。两位科学家上周五(11月15日，译注)在一辆装满实验设备的大巴车上花了好几个小时的时间，小心翼翼地把岩石上的绿色微生物刮下来，把它们的DNA准备成测序用的样品。而基因组测序工作本身花了26个小时，是在大巴上的一台桌面仪器上完成的。

美国国家航天局艾姆斯研究中心(Ames Research Center)的科学家克里斯·麦凯(Chris McKay)参与了这项工作，他说，需要把大巴车缩小成一个鞋盒大小的东西，才可用于火星任务，而能到火星上做这种工作将需要很多年的时间，并且要投入很多资金。他说，“等我们到去火星时，我们将会在这个鞋盒子上花掉5亿美元的钱。”

不过，测序仪器正在快速变小。哈佛大学和麻省理工学院的一个研究小组希望造出一台能在2020年发射的火星探测器上使用的测序设备。

当然，这一切都假设火星上有生命，而且这些生命是以DNA为基础的。

但这个问题可以留待他日去考虑。文特尔以寓娱乐于工作之中而闻名，比如他曾驾驶自己的游艇环游世界，去收集海洋生物进行测序。他上周五开着一辆运货小卡车来到这里，卡车上拉着三辆摩托车和一些酒。

在巡视了他的科学家们收集生长着绿色蓝细菌的岩石的现场后，文特尔宣布：“我们已经找到了石头。现在让我们喝一杯吧。”

把我们传送出去吧，克雷格！