在實驗室把遺傳資源的基因一個一個地組合起來製成一個生物,這是美國著名科學家克雷格。文特爾提出的帶有幻想色彩的新課題。

   他是第一個完整地破譯了一種微生物的基因組(遺傳資源),即天花病毒的人,他還是用極快的方法去發現DNA基本順序的創始人。文特爾斷言,10年內他能在實驗室裏製成第一個人造生物體,這是一種源于生殖支原體的細菌,一種只有0.3~0.8微米大小的寄生菌,擁有470個基因,是已知的最小基因組。

   早在19世紀,科學家就已經在設想揭開地球生命起源之謎。生命的發展不僅使人可以推測出在原始的地球上已存在一定的有機化合物,而且在此之前,也已產生了能從簡單分子到複雜分子的化學進化。科學家們由此提出假設,能否在實驗室裏製造出這種進化的假設原型。

   以前,人們認為只有生物才能生產像有機化合物那樣複雜的物質。但就在1828年,德國化學家弗裏德里希。韋勒卻發現:通過蒸發無機鹽的水溶液可以制得氰酸銨,然後加熱就可以生成有機化合物尿素,它與生物生產的尿素完全相同。

   這一偉大發現糾正了人們以往的錯誤認識,從而開闢了科學的新時代。從那時起,在實驗室裏合成了許多有機化合物,其中有些還是不能由生物生產的全新的有機化合物。

   但這並沒有解決根本性的問題:簡單的無機化合物曾經是怎樣轉變成越來越複雜的有機分子的呢?

  20年代,蘇聯人亞歷山大。奧帕林得出結論:在像現在的地球大氣層這樣富含氧的氧化大氣層中,實現這種轉變不大可能,但在一個富含氫的還原大氣層中卻是可能的。在這種大氣層中經常發生閃電,充滿含有大量紫外線的陽光,因而有充足的能源。

   一種廣泛流行的理論認為,溶解或懸浮在原始海洋中的有機物質會形成所謂的原始肉湯培養基,其中由團聚體組成的微滴,如蛋白質那樣的物質,會逐漸增加其複雜性直至具備細胞的典型機理。

   英國人約翰。霍爾丹提出過相似的理論,他假設類蛋白的出現,即蛋白質組成的小球體能在沖淡的熱肉湯內進行進一步的化學反應。

   諾貝爾獎獲得者哈樂德。尤裏也認為地球上生命可能在極強的還原條件下產生。按他的看法,地球的原始大氣層與現在的木星相似,富含氨、甲烷和氫。他的學生斯坦利。米勒於1953年提出:將含有氨、甲烷、氫和水的混合氣體置於放電條件下,就能實現人工複製原始地球的假設條件,從而獲得許多有機化合物。這些結論和設想表明了地球上化學進化的可能性。

   但是在實驗室使用類似的方法,需要很低的溫度才能獲得核?酸,即構成RNA或DNA的基本成分。這類化合物的產生要求的不是原始的熱湯,而是冷湯。而熱湯、冷湯和豐富的有機物質存在於何處呢?它們當然都在海洋中脊的黑色的噴口附近。

   不久前,由松野小一郎領導的幾位日本科學家在實驗室裏製成了一個流動式反應器,在這一類似海底的環境中能重現熱與化學的迴圈。他們先在反應器中注入了氨基酸和海洋中存在的一些礦物質,接著便觀察到分子開始團聚並產生形成蛋白質的基本成分。這個結果似乎可以證實生命起源於原始深海的假設。

   當然,天體物理學的研究也表明,在星際空間也可找到各種有機小分子。基於這些發現,有人提出種種假說,認為構成生命的必要成分是由智慧人從空間通過隕星或以微生物形式寄送到地球的,因為智慧人沒有能力完成這樣的旅行。

   今天,由於遺傳工程和生物技術的進步,生命起源問題將面臨驚人的但也許是令人有些擔憂的前景。

   美國人卡爾。伍斯通過重新繪製細菌的家系圖(或稱種系樹),來研究假設具有原始基因組的共同祖先。這項研究能發現原始細菌,其中有所謂極端線細菌,它們生活在惡劣的環境中,其基因組不再像其他細菌那麼簡單。

   而現在,文特爾通過一系列的實驗,用專門技術使一些基因逐漸被淘汰。實驗結果表明,在生殖支原體的遺傳資源所包含的470個基因中,有170個是多餘的。為了弄清微生物能否在僅有300個基因的條件下生存下去,他認為可以把這些基因組合成人造染色體,並把它們放在天然染色體的位置上。

經過無數次增加或減少基因的實驗,直到得出保證使微生物具有最低生命力的正確公式。

表面上看文特爾的實驗很簡單,但實驗上他遇到了一個問題,這就是要分析大量的組合以便發現最低限度的基因組,還必須去瞭解這300個必要的基因如何組合才能保證細菌的生命。

整個實驗既複雜又艱難,但文特爾對此卻充滿信心,他確信在10年內能實現上述計畫,不過,在實施前要把計畫送交倫理委員會審查。事實上,進行這種實驗也潛伏著很大的隱患,例如人造生物在實驗室外生存會對環境造成毒害和危險,而且從人造生物到製造生化武器的距離並不遙遠。