10年内合成任何生命？且看华大梦想

记者 | 龙跃梅

文章来源 | 科技日报

编者按

上帝创造万物，最后按自己的“形象和样式”造人，并授予人类管理这个世界的权柄。今天的人类也开始学上帝的“样式”来“创造生命”。例如2017年3月，经过多国科学家的通力合作，人类成功合成了酵母菌。

这里需要指出的是，这次成功合成酵母菌的“技术含量”与上帝的“创造大能”相比，真是太微不足道了。

首先，人类是先解读了上帝造物的密码，再遵循密码的原则，合成酵母菌。
其次，酵母菌还是太简单了，与高等的动、植物以及我们人类相比，它的遗传密码还是太少、太简单了，差不止几个数量级。

但是，正如本文介绍的一样，居然有人宣称“5-10年内能合成任何生命”？人，总是太骄傲，尤其是当他们不能够正视自己与造物主之间巨大的、本质性的差别的时候。相信在我们当中绝大多数人都能继续活这之后的5-10年，尚且不妨让我们作为历史的见证人，一同见证是否有人曾在当今确实夸口。

“未来5-10年，我们可以化学合成任何生命。”在近日召开的2017深商大会上，华大基因集团董事长汪建称，未来人造生命的进展可能比人工智能还快，这并不是开玩笑。

该言论引发了外界的关注。到底汪建所说的人造生命是怎么回事？科技日报记者对此进行了了解。

人工合成酵母菌获重大突破

其实，早在去年3月，作为基因组合成领域的科学里程碑项目，“人工合成酵母基因组计划（Sc2.0 Project）”在国际合作组的通力协作下，取得了新的突破性进展。国际协作组已宣布完成2号、5号、6号、10号和12号这5条染色体的从头设计与全合成，并从多个方面进行了深入分析，最终获得与普通酵母菌高度一致的人工合成酵母菌。该重量级成果在国际顶尖权威杂志《科学》上以封面、专刊形式同时发表7篇论文。

什么是“人工合成酵母基因组计划”？据介绍，该计划旨在实现人工合成真核生物酿酒酵母的全部16条染色体（长约14Mb），意味着酵母的生命源代码可以达到完全由人工编写。该项目由中国、美国、英国等国家的多个研究机构参与合作。其中，来自华大基因、天津大学、清华大学的中国科学家团队完成了其中的4条，占完成数量的66.7%。中国团队参与该项目得到了科技部国家863计划“合成生物技术”重大项目的大力支持。

华大作为中国的代表团队之一，主导了2号染色体的从头设计与全合成（长770Kb）。2号染色体合成论文的第一作者、深圳国家基因库合成与编辑平台负责人沈玥表示：“酵母基因组项目的实施，使得我们在快速掌握基因组合成相关技术的同时，也搭建了完善的大规模高通量合成生物学平台。作为国家基因库的公共平台，对整个产业和技术的发展将起到重要的推动作用。”

未来，国际合作组将会继续完成剩余染色体的设计合成，然后将所有的人工设计合成的染色体放到同一个酵母细胞里面，实现基因组水平上完完全全的人造酵母。此外，还将会利用所设计的元件对人造酵母进行改造和筛选，进一步挖掘它的应用价值。

合成生物学平台已初具规模

那么合成生物在华大有了哪些进展？

深圳国家基因库是华大生命科学研究院（原“华大基因研究院”）负责组建和运营的国家公益性支撑平台，华大生命科学研究院院长、深圳国家基因库执行主任徐讯指出，合成生物学是国家基因库构建的“三库两平台”中的“写”平台，目前已初具规模。人工酵母染色体的合成是此平台发展中的标志性成果和重要突破，为“基因组合成2020计划”重大目标的实现奠定了基础。

他透露，多细胞生物的设计合成将是更大的挑战，需要解决的技术瓶颈包括超大基因组的全合成、基因组移植替换及复活技术等。“基因组合成2020计划”将在未来3—5年实现四大突破，包括模式动物、植物及重要微生物等的基因组设计合成。

他表示，希望通过此类重大基础性计划，进一步践行国家基因库“共享、共有、共为”的理念，通过“大联盟、大合作、大资源”推动大科学项目进展，持续保持深圳在生命科学领域的全球引领性地位。

让新技术更好造福人类

中科院院士、华大生命科学研究院理事长杨焕明认为，尽管酵母只是单细胞的生物，植物和人类的基因是多细胞的，但是目前生物产业最重要的是发酵产业，重新设计整个酵母将对发酵工业，包括遗传工程、药物、食物的生产都将产生深远影响。