科學狂人文特爾重尋物種起源要補達爾文漏洞
對很多人來說,文特爾是個在科學的道路上太過激進的科學狂人,但反觀人類曆史,奇跡常常是由這些“性急”的人所創造的。
生物科學界大名鼎鼎的克雷格·文特爾如今又有了新的狂想:他要坐著他的豪華遊艇“巫師2號”環遊世界,像19世紀的達爾文一樣創造科學考察史上的壯舉:搜集並查清所有微生物的基因。
彌補達爾文的漏洞
“巫師2號”的探險於去年8月從加拿大新斯科舍省的哈利法斯特開始。每行駛200英裏,船員們就從海水中取樣。他們還要記錄下經緯度、水溫、鹽度、PH值、風速以及浪高。為了取樣,他們曆經千辛萬苦,研究者們登陸後常常要翻越絕壁、穿過紅樹林沼澤,去過蜥蜴棲息地以及內陸湖。
不過不同的是,文特爾將不會把他的捕獲物裝入試管。他會用過濾紙截獲它們的DNA然後在美國馬裏蘭的實驗室中對它們進行分析並排序。他希望發現數以億計的新基因,借以了解地球上的生物多樣性信息。
今年4月,他開始探測百慕大馬尾藻海附近的生物。那裏由於營養物質少,因此一直被認為是微生物的荒漠地帶。但出乎意料的是,文特爾在那裏發現了豐富的微生物,他的小組在那裏發現了至少1800種新物種以及120萬種以上的新基因。就算*保守的估計,這也是早先發現的全球物種所包含基因的兩倍。這隻是文特爾2年環球探索計劃的一個開始。他計劃從馬尾藻海獲取大量的資料,他的雄心是將地球上的全部基因進行分類。
克雷格·文特爾是誰
對於生物學界,對於美國人,文特爾大名鼎鼎。
文特爾展現在人們麵前的是一個科學狂人形象,喜歡刺激、喜歡奢華,急於成名、急於致富,厭惡陳規、才華橫溢。1995年,他率先公布了**個完整基因組序列。他用“鳥槍測序技術”破解了**個**的基因組。2000年,和他的合作者發明了自動測序機,並利用300台全速運轉的測序機成功破譯了全部人類基因編碼,成果轟動了整個科學界。
他要定義所有的微生物
與達爾文一樣,文特爾相信他的環球航行探測將增加已知物種的數量。盡管與他的前輩們相比,他的設備和研究方法都已經有天壤之別,但世界仍然和從前一樣神秘莫測。
科學家們推測,現在已經確認的微生物物種仍然不到總數的1%。即使在顯微鏡下,根據形態學給*簡單的微生物分類仍然是一個難題。另外,雖然大多數微生物都是無性繁殖,但有些卻在不同的物種間交換基因。這使得“物種”的定義十分混亂。
到目前為止,地球上已經被確認並命名的物種達1700萬種,而在這其中,微生物隻有6000種。但實際的微生物的物種數量也許是1千萬甚至是1億種。
有一個被稱為“16SrRNA”的基因在微生物的鑒別和分類中起重要作用。所有的物種,從**到人類都有一個且隻有一個16SrRNA基因。提取海水或者是土壤中的DNA,找到含有16Sr基因的DNA序列並進行比較,就可以分析出不同物種族類之間的關係。
令微生物學者們感到鼓舞的是,文特爾的此次馬尾藻海之行就負有尋找16SrRNA基因的使命。從馬尾藻海域中樣本得到的分析結果使文特爾感到驚訝。由於微生物種類繁多,很難通過計算機算法得出到底誰的DNA是屬於誰的。但這並沒有使文特爾放棄。他決心為地球所有微生物的基因組編目。
製造人造生物?
克雷格·文特爾所要做的另外一件重要工作就是接合人工的DNA序列建立一個合成的基因組,並把它植入細胞以製造新的生命。*終的目標是使具有這些基因的人造生物可以完成環保工作,從吞噬二氧化物到合成製造電池所需要的氫。文特爾的研究小組曾在兩周時間內成功地構造出了病原體分子。他堅信在3到5年的時間內,他們就可以建造出能被植入細胞的基因組。
就連對文特爾批評*嚴厲的人也不得不承認他通過環球考察所收集到的信息量是****的。但現在的問題是如何將這些信息轉變成知識。達爾文通過耐心測量鶯類的鳥啄和大雁的外形而逐漸得出了自然選擇理論,文特爾是否也能將這些雜亂的信息總結成係統的理論?
等到“巫師2號”的環球旅行以及序列分析都結束的時候,文特爾也許已經收集到10萬種新物種和數以億計的新基因。到時候是否會有人能通過這些天文數字般的信息解開生命之謎?文特爾野心勃勃,他的目標是建立一個包含所有基因的數據庫。他希望能利用基因序列來增進人類對生命多樣性的理解並能成為合成生命的**人。
他設想建立起一個全球的基因目錄,並標出每一條基因的功能。不過文特爾承認,要做出足夠大的基因組還有很長的一段路要走。對很多人來說,分子生物學家克雷格·文特爾衝向未來的腳步實在是太快了一些。但反觀人類曆史,奇跡常常是由這些“性急”的人所創造!

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