近日，美國生物合成領域專家弗洛伊德·羅穆斯伯格（Floyd Romesberg）在《自然》雜志發表了一項新成果。他首次用實驗室合成的X-Y堿基對和相應的氨基酸，在實驗室內創造出了含ATGCXY六種堿基的全新生命體。
這一成果打破了自然界的堿基束縛，創造出了自然界中不存在的全新生命體。然而，這一成果是否意味著人類開啟了可以按照自己的需求打造生命體的全新時代？對此，專家有不同看法。
突破第一關
“整個研究很有深度和廣度，這個研究團隊在這個方面做了20多年的研究，很系統。” 法國巴黎第六大學生物所計算定量生物系獨立課題組組長葉世欣告訴《中國科學報》記者。
在基因中加入兩個堿基，相當于將遺傳密碼子得到了擴充，也就是說，過去自然系統中的64個密碼子，“理論上，擴充到了216個”。
密碼子通過編碼形成氨基酸，研究發現自然系統中的64個密碼子，形成20種氨基酸，并最終為地球生命的形成提供所需的蛋白質。
64個密碼子和20種氨基酸的組合形成了地球上這么多生命，如果216種密碼子與其可能形成的氨基酸進行組合，理論上說，相當于“讓細菌利用更多氨基酸來制作蛋白質”。
一位不愿意透露姓名的基因研究專家告訴記者，能夠拓展遺傳密碼本身具有重大的理論意義。人工氨基酸改造研究已有多年歷史，但由于技術瓶頸和應用推廣等問題一直較“小眾”。而此成果讓科學家感覺“看來突破第一關了”。
基因治療新手段？
新的合成基因密碼的出現，讓人對基因治療的未來有了新的期待。然而，合成的新基因密碼是否會成為新的基因工具，從而為基因治療提供全新手段？對此，科學家認為目前并不樂觀。
“完全合成的基因，到用于疾病治療有很大距離。” 溫州醫科大學附屬眼視光醫院研究員谷峰告訴記者，自然界已有的天然工具用于基因治療，目前都只能在很小的范圍轉化，如從細菌到人體轉化的實現非常困難。
谷峰介紹稱，基因剪刀從細菌移植到哺乳細胞，常常存在效率不高，靶向性不夠強甚至脫靶的問題。因而，完全合成的基因想發揮天然系統內的基因工具都難以完成的任務，科學家對此表示懷疑。
“外來密碼子效率有多高”“如何達到生產的標準”“如何解決靶向性問題”，這是相關研究人員關心的問題所在。
“這一系統能否移植到動物上，如果動物能夠實現就很有意思。”谷峰稱，從大腸桿菌到動物是一個飛躍。”但這需要對這一系統做進一步的優化，才有可能把外來的基因放到希望的地方去，達到“指哪兒打哪兒”的效果。
效率是最大瓶頸
谷峰所擔心的效率問題，也是葉世欣關注的焦點。
“問題是現在的效率會很低，畢竟不是天然的密碼子，所以雖然有更多的可能性，但在實施方面會有更多困難。”葉世欣所說的效率，是與自然系統中識別天然堿基的效率相對而言。
以非常容易生產的綠色熒光蛋白（GFP）為例，應用人工合成的這種全新基因密碼生產GFP蛋白質，效率是內源密碼編輯蛋白質效率的10%，甚至更低。
正是由于此，科學家才對該技術的應用前景保持十分冷靜的態度，因為其仍是“十分基礎的研究”。但這并不能否認該成果對于其他相關研究所具有的建設性意義。
在葉世欣看來，一方面研究對合成生物學是一個巨大推動，有望讓細菌體合成有更多化學性質的蛋白質。另一方面，在基礎研究中，這一探索也將幫助科學家了解遺傳密碼的起源。
“遺傳密碼，最早是從很簡單的堿基、氨基酸開始，擴充過程中就會吸收新的元素，通過倒推這樣的研究就會幫助我們探討遺傳密碼的起源問題。”她說。
有媒體報道稱，未來或許如科幻電影中的“金剛狼”等生命體，通過這樣的技術都可能會成為現實中存在的生命。
不過專家表示，當前該研究是在細菌系統內進行，并不存在人們所擔憂的會影響人類遺傳密碼等倫理問題。“將來如果把這種想法放入哺乳細胞中，可能倫理問題就是可以探討的話題了。”葉世欣說。
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