微生物解人类能源问题　
文章出处：科学时报   发布时间：2005-04-05  


美国科学家克雷格·文特尔和汉密尔顿·史密斯目前正率领一个研究小组利用人工方法制造微生物，并计划利用这种微生物作为高效的储氢材料。这种人造微生物的特别之处在于，它并不存在于目前的自然界中，科学家们仅仅在其体内植入了仅够维持其生命的必需基因，因而其体内的基因数目在已知生物中是最少的。


　　领导这项研究的文特尔和史密斯都是美国著名生物学家，前者因支持利用鸟枪测序法对人类基因组进行测序而蜚声全球，后者则是１９７８年诺贝尔生理学（或医学）奖得主。


　　在这项计划中，研究人员将利用基本化学物质来合成生殖支原体（Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ　ｇｅｎｉｔａｌｉｕｍ）细胞中唯一染色体的ＤＮＡ，然后利用放射方法杀死其遗传物质，并利用人工制造的ＤＮＡ来取代它。生殖支原体细胞的酶和ＲＮＡ的功能将得到保留，但其整体的基因结构将是人工合成的。


　　这项研究与转基因技术有根本的区别。前者是用完全人工合成的基因组代替天然的基因组；而后者是从天然存在的基因组中剪切掉一个基因，或在其中移植入另一种生物的某个基因。


　　文特尔说，他们的计划只不过是他和其他科学家１９９５年在马里兰州罗克维尔进行的研究的继续。当时，科学家们为一种名为生殖支原体的细菌进行了测序。生殖支原体是已知的最简单、基因组最小的微生物，它只有一个染色体、５１７个基因，而人类的每个细胞中有２３对染色体，约有３万个基因。在逐步确定生殖支原体内一些并非必需的基因后，科学家们开始系统地减少其体内的基因数目，并希望以此确定生殖支原体的生命存在究竟需要多少基因。１９９９年，科学家发表报告将数目限定在２６５至３５０之间。　　


　　文特尔表示，这项研究的目的是为了“构建”一种能够用来制作氢燃料的细菌，或者一种能够吸收和存储二氧化碳的微生物。他认为，他们的研究将使科学家能够在分子水平上了解到，单个细胞究竟最少需要多少基因才能完成生长和繁殖过程以及如何利用人工方式制造基因。文特尔和史密斯的研究得到了美国能源部提供的一笔总额为３００万美元的资助。


　　文特尔承认，这项研究涉及的技术，从理论上来说有可能用于制造新的致病细菌，甚至用于研制生物武器。另外，人工制造新生物的研究是否符合科学伦理，在一些科学家中也引起争论。但文特尔声称，他们将慎重考虑该公布哪些研究细节，而且在实验中也会采取特定措施，例如去除与生殖支原体感染人类能力相关的基因，以确保研究的安全性。