生物安全锁 防止基改科技失控

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经典电影《侏罗纪公园》(Jurassic Park)系列已经播到第四集,你知道影片中造成难以控制灾难的“死而复生”恐龙,其实是透过基因工程技术修补,基于商业利益而产生的基因改造恐龙吗?“恐龙的DNA就像经过修整的旧相片一样,基本上与原来的相同,但在某些地方已经过修补,并使它变得完整。”电影原著小说中吴博士如此解释著所应用的基因改造工程;而拥有与《超人》、《蝙蝠侠》等同地位的知名电影《绿巨人浩克》(Hulk),则是描述一位优秀的遗传工程学家,体内拥有遗传自父亲的改造基因,因在意外中照射到伽玛射线而使身体产生异变,于是当他感到愤怒时,会变成具有无穷力量的绿色巨人,因此造成一系列意想不到的连锁效应。

失控的世界不只存在于电影中 基因改造等于美好未来或是灾难?

混种恐龙和混种人看似十分超现实,但现实世界早就存在了许多生物基因的融合实验,基因改造生物已被用来生产各种产品,如药物蛋白,如胰岛素,各种药物成分,乳制品和生物燃料。在社会,经济,医疗和健康方面,基因改造都发挥了重要作用,举凡从制造疫苗、清理漏油到提供人类充足的粮食,基因改造工程看似是一切问题的解药,无所不能。科学家梦想中的基因改造工程看似承诺了人类一个更美好的未来。但这个美好承诺背后可能引发的危险,也同样令人担忧,像是基因改造生物逃跑到野外危害自然生态系统,与原先设计的用途背离脱钩的可能。会不会有超级细菌流出,对自然生物链造成灾害?

以现有的基因科技来说,这些电影中夸大的基因改造生物,离现实世界的人们并不那么遥远。基因工程的发展未来是否会进入一种病态的极端,对世界造成无法想像与挽回的影响或改变?基因工程科学的这方面隐忧,不只是科幻电影的创作题材,也一直是真实世界中的科学家与各国政府不断扪心自问且希望能加以防范的道德问题。为了防止基因改造生物破坏环境,科学家已经找到一种方法来确保未来基因改造生物无法对现有的大自然造成危害。究竟是什么方法如此神奇呢?

大肠杆菌

基因猪来了! 这是个充满希望的未来吗?

基因工程学家打造出一把生物安全中控锁

这项由 Harvard 和Yale于2015年一月份发表的研究,科学家重新编译大肠杆菌(E. coli)的基因组,在大肠杆菌的基因内做了49个修改, 使其细胞依赖一种不存在于自然界的氨基酸(sAAs)存活, 如果缺乏这个氨基酸细胞将无法执行将RNA转译成正确蛋白质的工作。实验中为数多于一兆的大量大肠杆菌细胞,在被剥夺合成氨基酸后,没有一个活了下来,这表明他们如果流出到自然界会迅速自行灭亡。负责的科学家对外说明,使用合成氨基酸作为生物安全措施,有一天可以帮助使基因改造生物在开放的环境下更加安全无虞。透过此实验,科学家做出对控制基因改造生物的努力。应用基因改造生物设计上的弱点,剥夺其生存所需的养分,就像是创造了一个天然的后门紧急逃生路线,大大降低了基改生物灾难的发生风险。这项研究的价值,在于科学家对建立出可靠基因改造生物控制开关的技术与了解,又向前迈进了一步。

小心谨慎的,打开潘朵拉的盒子

生物远比人类想像的要复杂,而现在人类了解的其实也还太少。当人类的好奇心,试图开启藏着生命秘密的潘朵拉盒子,会有什么未知的后果?然而潘朵拉的盒子已经被打开,人类对于未知的好奇是天性,从来就没有全面阻挡的可能。“问题在于,我们不能迅速确定所生产的每一个改造基因,对人或对环境都是绝对安全或绝对不安全的。”亚利桑那州立大学生物与健康系统工程学院的Karmella Haynes如此点出问题。也因此,在基因工程技术迅速发展的同时,设计与提供自动的安全防范功能,就显得越发重要。

参考文献:
http://www.nature.com/nature/journal/v518/n7537/full/nature14095.html
http://www.ibtimes.com/biological-safety-lock-prevent-gmos-spreading-outside-controlled-environments-1791146
http://discovermagazine.com/2016/janfeb/72-engineered-safeguard-keeps-gmos-in-check
http://www.npr.org/sections/health-shots/2015/01/21/378820888/scientists-give-genetically-modified-organisms-a-safety-switch
http://hms.harvard.edu/news/no-escape


图片来源:

http://visualhunt.com/f/photo/16578744517/ed4293d3e7/

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