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求翻译：KCC2 in mature brain migrates above 400 kDa. The key finding of this study is that GluK2 is a member of this KCC2-heteromeric complex. This finding raises an important question: is this complex exclusive to KCC2 and GluK2, or do these complexes also include Neto2 and other proteins?是什么意思？
KCC2 in mature brain migrates above 400 kDa. The key finding of this study is that GluK2 is a member of this KCC2-heteromeric complex. This finding raises an important question: is this complex exclusive to KCC2 and GluK2, or do these complexes also include Neto2 and other proteins?
问题补充：
KCC2在成熟大脑迁移高于400 kDa的。
在成熟脑子的KCC2在400 kDa上移居。关键发现这项研究是GluK2是这KCC2 heteromeric复合体的成员。发现的这提出一个重要问题：这份复杂独家新闻对KCC2和GluK2，或者这些复合体是否也包括Neto2和其他蛋白质？
KCC2在成熟脑子在400 kDa之上移居。 关键发现这项研究是GluK2是这KCC2-heteromeric复合体的成员。 发现的这提出一个重要问题： 这份复杂独家新闻对KCC2和GluK2，或者这些复合体是否也包括Neto2和其他蛋白质？
KCC2 在成熟的大脑中迁移以上 400 kDa。这项研究的主要结论是 GluK2 是这个 KCC2 缝隙复杂的成员。这一发现引发了一个重要的问题： 是 KCC2 和 GluK2，这个复杂的独家或做这些配合物还包括 Neto2 和其他的蛋白质吗？
在成熟的脑子方面的 KCC2 迁移大于 400 kDa。这项研究的主要调查结果是 GluK2 是这片 KCC2-heteromeric 的建筑群的一名成员。这项调查结果提出一个重要问题：对 KCC2 和 GluK2 是这复杂独家报道，或这些建筑群也包括 Neto2 和其他蛋白质？
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人造生命之路——对起源和未来的不懈追寻！2 天前这篇文章很长，应 的建议细分了章节，大家可以选择性阅读。1 .改造生物的历史与基础；2. 合成噬菌体phiX174；3. 合成病毒带来的争议与影响；4. 现阶段，人类是否有能力制造出超级病毒？5. 合成生殖支原体DNA；6. 细胞间染色体移植实验；7. 合成丝状支原体DNA；8. 生与死之间的一个碱基；9. 第一个合成生命诞生；10. 合成细胞膜，模拟第一个原始细胞的形成、生长与分裂；11. 无细胞情况下的人工半合成核糖体；12. 基因无变化，通过干扰生物电网络而改变身体形态的再生研究；13. 使小鸡胚胎长出两对“趾头”的音猬因子；14. 人体再生技术研究；15. 结束语。 诺贝尔奖获得者、著名物理学家理查德·费曼因为始终坚持这样一个观点而为人们所称道：“凡是我们做不出来的，就是我们还不理解的。”对生命也是如此，若我们无法还原最简单的生命体，就很难说对生命有了清晰而透彻的认识。 作为最基本单元的细胞通过DNA，指挥着成千上万的蛋白质机器人，利用能量构建出高度有序、复杂的生命体。物理元素通过化学反应，产生了思维意识、形成了自我感觉，然后又能反过来改造物质世界。。。甚至创造新的生命～～生命体的本质是一个能够自我维持、复制和演化的化学系统，虽然对于人类当前的科技能力来说是极度复杂的，但仍然是一个化学系统，当前我们认为生命体是完全遵循物理和化学规律的产物。如果无法从零开始制造出来，可能是对于生命和物理规律的理解与掌握还不够，仍然存在尚未发现的基本的自然规则。毕竟生命终归是包含在宇宙的运转之中，是宇宙的基本特性之一。1 .合成生物学的历史与基础在生命体与非生命体之间，是否在本质上存在着绝对的不连续性？ 1828年，德国化学家弗里德里希·维勒，在实验室中意外的人工合成了 “尿素”，在不需要任何生命体的肾脏的情况下制造了出来，科学史上的这个里程碑打破了无机物与有机物之间的界限。在这之前有机物被认为只能来自于生命活动、只能通过专属于生物界的神秘的“生命力”才能产生。当时诞生的这种我们每天都放水的蛋白质代谢废物，对经久不衰的“活力论”产生了那么一点点的冲击。以1859年路易·巴斯德著名的曲颈瓶实验为先导，众多科学家后续完成的一系列工作所取得的明确证据最终排除了“自然发生说”。既然生命不能从非生命的无机物中自发的产生，那么所有活细胞就只能来自于已有的细胞，也就是现代病理学之父鲁道夫·菲尔绍于1855年提出的“生物发生法则”。而德国演化生物学家奥古斯都·魏斯曼则在1880年将一个重要的推论引入了生物发生法则：“若要探知当今活细胞最根本的起源，就必须回到远古时代”。也就是与达尔文和华莱士的进化论观点相同，生命必定存在一个共同的祖先。基于达尔文的猜想，俄罗斯人亚历山大·奥巴林和英国人霍尔丹在20世纪初，分别独立的提出了正式的科学理论，即“奥巴林——霍尔丹假说”；1953年的米勒——尤里实验为这一假说提供了一定程度的支撑；随着分子生物学的不断发展，RNA世界假说逐渐扩大了影响范围，也就是LUCA（last universal common ancestor），意为最后的共同祖先。但上述的这三个方面都仍然存在着一些我们无法解释的关键细节问题（）。活细胞的出现极为复杂，它产生于纠缠、反馈、循环的大量相互作用的化学过程之中，而仅根据其间发生的反应和构成过程似乎仍不足以完整的描述和解释生命现象。既然远古时期所残留下的线索太少，而我们又无法回到生命最初诞生的那个时间点，那么我们是否能够尝试在实验室中从零开始人工的制造出一个简单的生命体呢？通过重造生命来最终理解生命这个过程，对于探知生命起源的秘密和生物学发展以及人类未来的重要性不言而喻——合成生物学有较大的概率开启一个新时代。出生于德国的美国生物学家雅克·洛布（Jacques Loeb，1859——1924）或许是第一位真正意义上的生物工程师，洛布在实验室中创造出了双头蠕虫和其它许多东西，最著名的是在没有受精的情况下用酪酸和高渗海水处理使海胆卵子独自发育成胚胎（单倍体），这是人类历史上第一例人工单性生殖实验。开创先河极为困难，但之后就容易了许多，大家尝试一下也可以在家里制造出双头小怪物。养几条扁形动物门的涡虫，使用刮胡子的老式双面刀片，在眼点后方横向切去头部，然后沿身体纵轴切开一个长度约为残留体长二分之一的开口。接下来等两到三周，你的双头小怪物就开始比翼齐飞了（放心，切下去的头部也会再长成一条完整的涡虫）。 太简单了？挑战一下难度，那再拼接一下。对于再生能力极强的低等生物通过物理化学等手段进行的改造，并没有在本质上改变这个物种，只是充分利用了它们的生长特性。直到1953年发现了DNA结构（詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克共同发现，诺贝尔奖），并且科学界经过一番坎坷在20世纪60年代广泛接受了是DNA而不是蛋白质才是遗传物质，一直到60年代末使用限制性内切酶（维尔纳·阿尔伯、汉密尔顿·史密斯各自独立发现，诺贝尔奖）拼接DNA这项技术的出现，分子生物学才终于开始兴起。细菌保护自身不受外源性DNA侵扰的一个关键机制就是限制性内切酶，它能够迅速切断进入细胞的外来物种DNA。不同特异性的酶能够识别某种特定的碱基编码序列，而不会切断其它编码序列的DNA链，至今已经从300多种不同的微生物中分离出约4000种限制性内切酶。这使得科学家们拥有了操纵DNA的能力，就像使用文字编辑软件剪切和拷贝文本一样，当然实际的使用情况要复杂得多、限制也很大。一旦破译出写入了生命的结构和功能的基因组，我们就可能逐步的最终全面了解细胞是如何工作的，从而可以通过重新编辑DNA来改进和改变生命形态。但研究和实践表明，遗传密码的作用机理远远比之前的乐观估计要艰深复杂得多。到了20世纪70年代，拼接基因、进行不同物种DNA重组的革命开始了，人类正式拉开了干预生命本质的帷幕。斯坦福大学的保罗·伯格在1971年首开先河，他拼接了一段噬菌体DNA，然后将其植入了猿猴病毒SV40的DNA中（诺贝尔奖）。接下来的一个重大进展是，将一种细菌的DNA植入到另一种细菌中，从而外源DNA在每一次分裂繁殖时都能被复制，这项工作是由加州大学的伯耶和斯坦福的科恩在1972年共同完成的，他们将葡萄球菌DNA片段与质粒连接后转入了大肠杆菌；这项研究揭示了遗传物质能够在两个不同的物种之间进行传播，打破了人们长期以来的认识。之后，科学家们又将提取自非洲爪蟾的基因植入了大肠杆菌中，这又是一个异种基因交换的重大突破。而第一只转基因哺乳动物是由鲁道夫·耶尼施和比阿特丽斯·明茨在1974年创造出来的，他们将外源基因植入了小鼠胚胎中。不可避免的，这种基因工程实验在社会中引起了广泛且深入的担忧，一些美国科学家建议应当暂停。经过激烈的论战，直到1976年，美国国家卫生研究院发布了DNA重组研究的安全指南之后工作才得以继续。尽管公众对于这种技术的快速发展仍感到不安，但世界各地如雨后春笋般出现了很多开发基因重组技术的公司。以1982年诞生的第一个商业基因重组科技产品“大肠杆菌重组人胰岛素蛋白（优泌林）”的上市为起点，分子生物学开始了爆发性增长，众多研究机构和生物科技公司都在设计种类繁多的代谢途径以诱发细胞生成各种各样的生物产品，在涉及医药、食品、化工、农业、环境和能源等与我们生活息息相关的领域中得到了快速发展，应用前景广阔。早在1955年，弗雷德里克·桑格（两次诺贝尔奖）就已经将胰岛素的氨基酸序列完整的测出来了，同时表明蛋白质具有明确的三维立体结构。但DNA测序的进展却十分缓慢，每个月、甚至每年只能完成几个碱基对的测序。直到1975年发展出的桑格测序法，才使得人类基因组计划等研究具备了实施的基础。而基因狂人克雷格·文特尔，在桑格和勒罗伊·胡德基础上独创的“全基因组霰弹测序法”则极大的加速了破译遗传密码的进程；在宏基因组学领域，他的环境霰弹测序方法同样展现出了巨大的价值。（这一段历史牵涉了学术界、政治和商业公司、同行、同事、朋友、配偶的恩怨情仇。感兴趣的可以阅读文特尔的自传《解码生命》、James·Shreeve2004年出版的《基因组战争》（The Genome War）和时任美国国家卫生研究院院长与国际人类基因组计划首席科学家的弗朗西斯·柯林斯2010年出版的《生命的语言》附录C。）随着更多病毒和细菌测序结果的涌现，我们不禁要问：这个写入了生命结构和功能的基因集到底意味着什么？如何获得一个细胞维持生命和繁衍的最小基因集呢？这个生存所必需的最少数量基因的组合，距离理解地球上诞生的第一个自复制体还有多远？2. 合成噬菌体phiX174自立门户、创建私人研究所（JCVI）的文特尔团队，先后尝试了基因敲除和克莱德·哈奇森想出来的转座子诱变法，来对生殖支原体细菌进行研究后估计的结果是：生殖支原体中有180～215个基因不是至关重要的，而必不可少的基因为265～350个，在后者当中有111个基因的功能是目前还不知道的。这些方法显然都达不到他们所追求的、精确的、生命的最小基因集的目标，并且通过实验过程明确了一些可有可无的基因也可能是无法被全部敲除的。受制于分子生物学工具的有限性和转座子数据的局限性，他们得出一个结论：想要得到最小基因组的唯一方法，就是只使用必不可少的基因通过化学方法从头开始合成一个完整的细菌染色体。这是一个巨大的挑战，尽管在这之前的近半个世纪科学家们一直在编辑小片段的基因，但是从来没有人合成过任何一个完整的DNA。DNA的化学合成工作可以追溯到20世纪60年代，但是直到20世纪80年代科罗拉多大学的马尔文·卡拉瑟斯发明了自动化DNA合成机器以后才获得了实质性进展。DNA合成仪使用装有碱基A、T、C、G的四个瓶组和一些试剂瓶组，能够按照指定的顺序将碱基添加到寡核苷酸链上生成一个短链DNA，之后再通过化学方法人工将这些短链DNA连接起来。但是，随着寡核苷酸长度的增加，DNA合成仪的产量和精度都会下降。文特尔团队在1996年第一次开始讨论合成一个完整的基因组时，世界上已经制造出来的最长的DNA片段只有几千个碱基对，而他们所计划要合成的当时已经完成测序的含有基因最少的生殖支原体是582970个碱基对。因此，需要发展出新的方法来实现这一目标，为了验证可行性，他们决定首先尝试是否能够按照原样合成出比较简单的、包含5384个碱基对的具有活性的噬菌体phiX174的基因组。这也是第一个被人类测序的DNA病毒，它的攻击目标是大肠杆菌，由含有11个基因的环状DNA染色体组成，包裹在二十面体的蛋白质外壳中。而早在还没有出现DNA测序技术的1967年，阿瑟·科恩伯格（父子各获诺贝尔奖）就已经使用他发现的DNA聚合酶和其他五个团队发现的DNA连接酶，复制出了多个具有感染性的phiX174病毒副本。这一研究在当时引起了巨大的轰动，时任美国总统林登·约翰逊在发表演讲时激动的宣布了这个消息。之后，满世界的头条新闻大都是：“这预示着诞生第一个合成生命的日期即将来临！”但50年后的今天，我们距离这个目标仍很遥远，研究越深入问题越复杂，尚未跨越临界点。（当前的成果是能够人工合成DNA序列较短的细菌的具有生命活性的完整染色体，在合成生命这个目标的道路上迈出了关键的一步。）由于当时的DNA合成仪只能产出约一半具有正确链长的片段，其余的大多是短链分子并且其中会包含有合成错误的基因编码，对于生命来说这种精度是致命的，所以文特尔们1997年的第一次尝试失败了，他们合成出的DNA链没有一条具有感染活性。即使是这样一个小小的病毒，想要精确合成其DNA也是一个几乎不可能完成的任务，更不用说合成出比这长一百多倍的生殖支原体基因组了。作为一个团队，他们不得不从长计议，认真的审视“合成生命”这个最终目标究竟能否实现？此时，人类基因组测序计划正进行得如火如荼，文特尔狂热的、用自己的办法强行参与了进来，使得对于制造病毒问题的思考推迟了几年。完成人类基因组测序工作后，他们重新回到了这个具有挑战性的研究项目，并且下定决心，一定要取得成功，此时已是2003年。这一次，文特尔们已经知道，在合成的DNA片段中只有一半具有正确的长度，所以他们想出了一个巧妙的办法来将错误的短链剔除。就是利用带负电荷的核酸分子在电场的作用下通过琼脂凝胶进行移动的过程中，短链的DNA片段移动得更快这个特点，使用一把刀片将凝胶简单的进行切片，就能够将长度合适的片段分离出来，一个凝胶电泳就解决了。通过DNA连接酶将合成仪制造出的短链片段接起来，得到了一些平均长度约700个碱基的片段；再运用一种被称为聚合酶循环组装法的方式，使这些较大的片段能够不断的拼接在一起，一直重复循环使DNA链增长到覆盖整个基因组为止；最后一步就是将这条线性DNA连接成具有感染性的环状。还需要通过DNA扩增方法制造出多个染色体副本。接下来，就是至关重要的验证了，看是否能够成功的制造出正确的、具有传染性的合成基因组；当然，这个得由phiX174的攻击目标——大肠杆菌说了算。他们利用电穿孔技术，瞬时提高细胞膜的通透性，以将合成的DNA导入细胞内。当大肠杆菌被感染后，病毒将在菌群中传播，如果培养皿的菌苔上出现了斑块，那么就能表明已经组装出了足够多的病毒副本，而导致了宿主细胞破裂释放出病毒，并继续感染周围的大肠杆菌。当汉密尔顿·史密斯打开培养皿之后，给文特尔打电话让他尽快去实验室，他高兴的看到培养皿上到处都是明显的斑块，这个创造了历史的小团队激动之情难以言表。并且，他们制造合成基因组与感染细胞的整个过程只花了两个星期。3. 合成病毒带来的争议与影响而在一年之前的2002年，纽约州立大学的埃卡德·威默团队制造出来了部分有效的脊髓灰质炎病毒。为了制造出这个RNA病毒，他们花费了整整三年时间，先是使用很多人工合成的短链DNA片段组装出包含7000个碱基对的病毒基因组，然后再利用RNA转录酶将这条合成DNA链转换成具有感染活性的病毒RNA。在这个过程中，他们也受到了DNA合成仪错误片段的影响，因此大大降低了病毒的活性。埃卡德·威默在发布报告的时候，决定更多的将其作为对科学界的一种警告，而不是作为一个突破性的科学研究成果，这就在吸引公众注意的同时也引发了巨大的争议。此时的国际社会背景是：2001年发生了911事件；同年9月18日开始，有人将装有炭疽杆菌的信件寄给了数个新闻媒体办公室和两名民主党参议员，造成5人死亡、17人感染。直到2008年FBI才锁定了炭疽攻击事件的嫌疑人布鲁斯·艾文斯博士，艾文斯在马里兰州弗雷德里克的政府生物防御实验室中工作；他曾于2003年获得了美国国防部颁发的致力于改进炭疽菌疫苗技术的最高荣誉奖，成为全美最优秀的生物武器专家之一；但当他判断自己将会被逮捕后，于7月27日服用大量对乙酰氨基酚自杀身亡。在2003年这个时间点上，文特尔将创造一个病毒的时间从以年来计算缩短为天，这个重大突破可谓是非常敏感的。所以，文特尔联系了资助威默的美国能源部告知了他们取得的成果。这一次，政府部门的反应十分迅速，第二天中午文特尔就与能源部科学办公室主任、总统科学顾问、白宫国土安全办公室生物恐怖主义研究发展部主任等人共进午餐了。午餐会议决定，需要让白宫来确定合成病毒研究结果发表所需要满足的限制条件。而早在十多年前，文特尔承担天花病毒基因组测序工作的时候，就已经敦促过政府机构审查这类问题了。当时，全球公共卫生领域经过几十年的激烈争论，决定彻底销毁保留在亚特兰大疾控中心和莫斯科国家病毒与生物技术研究中心的天花病毒。文特尔参加了一个专家小组，所有人都对公开发表病毒基因组数据表示担忧；毕竟人类历史上死于三番五次横扫世界的天花病毒的人，比所有其他传染病致死的总和还要多（艾滋病表示不服，有望打破这个纪录）。然而，小组讨论并没有取得有效进展，还没有上升到政府层面时，因为获知苏联正准备公开他们所测天花病毒的一条次要的DNA链的数据，美国政府就催促他们加快完成测序工作，以抢在苏联之前公布结果。所幸，这一次白宫非常仔细的审查了合成病毒工作的影响，经过广泛磋商和研究之后，最终决定支持文特尔公开发布他们合成phiX174基因组的成果和相关方法。在当时的恐怖攻击事件影响下，整个美国风声鹤唳、民众恐慌，文特尔在合成生命方面的研究工作很可能会被终止。之后美国成立了国家生物安全科学顾问委员会，专门关注这些有双重用途的生物技术发展。文特尔希望这类技术会使他们有能力设计出一些解决能源和环境问题的微生物，那将是他们为整个社会做出的重大贡献。phiX174基因组的成功合成，使文特尔确信他们已经解决了DNA合成工作中的关键性问题，具备创造一个完整的细菌合成基因组基础了。但当时他们并没有意识到，实现这一目标又花费了整整七年时间。4. 现阶段，人类是否有能力制造出超级病毒？ 实际上，如果对这个“超级”的程度要求不是很高的话，那么并不是非常复杂，不需要创造全新的传播、入侵感染和致病方式。只要给高致命性病毒的DNA/RNA内核，重新套上一个普通的、易感病毒的外壳就实现了，甚至可以针对人类免疫系统来设计专门的感染入侵方式。（大脑的想象力系统不知不觉中就会开启，大家都想到了什么？）比较近似的实例：2008年，美国范德堡大学的Michelle M. Becker等人通过合成生物学方法，将原本不具备感染人类能力的蝙蝠SARS病毒中的受体结合域，替换为人SARS病毒的相应受体结合域，也就是替换了刺突蛋白的编码基因；由此转变成了能够感染人类的强毒株，在实验室中成功感染了小鼠和所培养的人呼吸道上皮细胞。但实际上，这是为SARS病毒的研究开发了平台，帮助科研人员了解动物源性病毒怎样获得感染人类的向性，促进了对SARS病毒变异的研究和预防。以当前的技术水平，超级病毒的诞生，对于顶级科学家来说并非难事，破坏远比建设要容易得多。科幻小说和电影中出现的，极少数疯狂科学家毁灭人类的可能性是存在的，并且难以限制，这是技术进步所带来的风险。即使是封杀掉整个生物学科，未来物理学的发展也可能会使小团体就拥有制造出核弹、反物质炸弹这种超级大杀器的能力。科技发展使人类拥有了强大的力量提高生产力和生活水平，但这也的确是一把双刃剑；尤其是人的意识形态多样化，无法通过教育和道德彻底的同化“自主意识”（也就是说，吃饱饭了，想啥的都有）。如果人类停留在原始人的纯天然状态，随着环境的剧变或地球的毁灭而自然灭绝，虽然的确是很绿色的生活，但是否有意义已无需多谈，因为仅就当前的人口基数而言，早已没有了回头路。哪怕是现在的科技停滞，若出现稍大或稍多的自然灾害、能源供给进入下降期、全球温度升高或降低几个摄氏度、对于更高生活质量的强烈追求等等，只要吹动草的风大一些就可能会导致世界进入人间地狱模式。（从这个角度来看，4000万美元预算的生化危机6:终章，虽然拍的烂了点，但给出的主题思想还是有一定启示意义的。保护伞公司认为全球变暖终将毁灭地球上适宜人类生存的环境状态，于是用飞机向全球释放了T病毒以消灭人类，自己躲在地下冬眠等待独享重启后的地球。）所以，如今唯有加速科技的发展、加大对科研的投入，提高对抗风险的冗余度和防御能力，尽早找到几个放鸡蛋的篮子并想办法放进去。。。5. 合成生殖支原体DNA文特尔认为：“我们已经完成了非常重要的一个步骤，走进了影响一切可能事物的开端，伴随着这个力量而来的是义务，我们必须解释清楚目的才能使全社会理解。而且更重要的是，我们必须要负责任的使用这种力量。”因为按照原样人工合成生殖支原体582970个碱基对这么长的染色体，并将其移植到受体细胞中，而且还要能够成功“激活”这个合成基因组的工作已经进入了前无古人的未知区域，面对众多挑战，文特尔团队需要开发出一系列的新方法来实现。每一个微小的步骤都可能需要几十上百次这样大量重复、繁琐、枯燥、沉闷的实验工作，才能获得可行的精确参数和操作过程。然而，这些新方法为生物工程作出了很多重要贡献。他们将生殖支原体基因组拆分成了个碱基对的101个片段，并且插入了一个抗生素抗性基因，以能够有选择性的杀死那些没有成功植入合成基因的细菌。为了有效的将人工合成的基因与原始基因区分开，他们又在合成基因中加入了“签名”，使用不同的密码子来表示字母表中的字母，写入了文字“水印”。在计算机中完成这些DNA序列设计之后，交由当时唯一一家能够合成碱基对长度的DNA合成公司来制造。一个碱基对一美元，仅合成这些片段就需要花费50多万美元。接下来的挑战是如何将这101个片段连接起来并生成多个副本，仅在试管里用连接酶已经无法做到了。团队中的两名成员花费了两年时间，试图采用一种名为“异常球菌”中的DNA修复机制来实现，但经过了无数次尝试之后还是做不到，只能放弃这种方法另寻他路。这次找到的方法是在大肠杆菌中进行复制以获得副本，先在试管中将两个片段连接起来，然后植入大肠杆菌进行分裂繁殖，再经分离提纯之后就得到了多个更大的新片段，对更大的片段进行序列验证之后是准确的，表明植入大肠杆菌的片段没有受到影响，这种方法可行。多次重复这个过程，就能够最终得到完全连接在一起的合成基因组了。可是进行到二分之一个基因组，也就是290000个碱基对长度时遇到了瓶颈，植入的这个片段太大了，以至于大肠杆菌根本容纳不了。于是他们开始寻找其它能够稳定的容纳大片段合成基因组的目标，还需要有可行的生物工程方法能够从这些细菌中原封不动的将合成的片段取出来，并且还要解决独立的克隆整条染色体的问题。解决的方法来自于拥有众多成熟基因工具的真核生物、比大肠杆菌大10倍的啤酒酵母，胜利的曙光终于到来了，通过把真核生物（酵母）的着丝粒添加到原核生物（支原体）的基因组中，完整的生殖支原体的环状合成染色体被成功的复制出来了。他们创造了当时世界上拥有固定结构的、最大的人工合成的有机化学分子！这个重大突破于2008年发表在《Science》，在这个过程中，文特尔的团队构建了一个适合于创造任何种类的合成基因组的、强大的、可进行再复制的组装方法，他们开发了三种不同的方法来在酵母中克隆完整的细菌染色体。但是更大的挑战还在前面，他们必须找到一种方法将这个合成基因组移植到细胞中，确保其能够如同正常染色体一样发挥功能，并且需要把受体细胞中原有的染色体一点不剩的移走。6. 细胞间染色体移植实验这个过程是否有点熟悉？没错，就是克隆。但要比我们熟知的细胞核移植这种克隆方法要复杂得多，使用一个微量吸液管就能把细胞核简单的吸出去。与真核细胞不同，支原体细菌没有细胞核，染色体和细胞器等都混杂在一起悬浮于细胞质中，无法通过外科手术式的方法移除。1938年实现第一例细胞核移植的德国胚胎学家施佩曼（诺贝尔奖），更是巧夺天工的用一根可能是从她女儿头上扯下来的纤细头发，就创造了一个蝾螈胚胎的克隆体；大家比较熟知的是英国科学家1997年实现的克隆羊多莉；日本科学家2004年将两只母鼠卵细胞中的遗传物质结合起来，创造出了单性生殖的无父之鼠“辉夜姬”。文特尔团队要将合成基因组移植到细菌中，并要完全替换掉目标细菌的染色体，就又得开发出全新的移植方法，当时很多人认为这是一个不可能完成的任务。他们首先要找到整个染色体移植的可行方法，验证成功之后才能开始人工合成的生殖支原体基因组移植；因为合成的基因组是否有效现在是无法确定的，所以做尝试移植实验还不能使用它，否则若它没有活性，移植失败了就不知道具体是什么原因。做移植实验需要使用正常的细菌，他们选择了将丝状支原体的染色体移植到山羊支原体中。彻底的去除目标细菌山羊支原体的染色体是一件异常困难的事情，他们想尽了各种办法去攻击宿主染色体，包括用辐射破坏DNA、用限制性内切酶切碎它。但任何一种方法都可能会残留下DNA碎片，这些碎片又可能会与移植的染色体重组，将使“纯粹、纯洁的人工合成染色体”移植变成不可能的事情，众人一筹莫展。经过反复讨论，汉密尔顿·史密斯提出了一个令所有人都瞠目结舌的办法——“等”。就是根本不去移除目标宿主的染色体，直接进行移植，宿主细菌里面就会有了两套染色体，然后什么也不用做，“等着”就行了。因为移植后可能会发生这种情况：当宿主细菌分裂为子细胞时，有的细菌里面可能会仅包含移植进去的染色体。这种方式看起来取得成功的几率比较渺茫，但他们还是决定一试。移植之前，需要在丝状支原体的DNA中插入两个基因，一个抗生素抗性基因，另一个是能够将细胞在半乳糖苷这种化学物质前变成蓝色的蛋白质编码的基因。这样，出现蓝色、抗生素杀不死的菌落时，就有可能是这个守株待兔的方法成功了，当然还需要DNA测序才能最终确认。因为几种因素都会导致在实验失败的情况下也会出现蓝色菌落，除非进行DNA测序才能最终确认结果，所以文特尔们历尽千辛万苦总结了一个教训：在完全确认成功之前，即使看到蓝色菌落，也千万不要太激动……激动……了！一周周、一月月的过去了，经过反复严格的验证，他们终于确认自己成功的掌握了这种令人啼笑皆非的移植方法。。。【 汉密尔顿·史密斯，昵称“海姆”的趣事：在有能源部长出席的合成噬菌体phiX174的新闻发布会上，尽管文特尔之前已经与他反复演练了好多次关于他该说什么、不该说什么，但是当他被一名记者问及致命病毒的可能性时，他就好像把之前的演练都忘了。海姆不经意间说出“我们可以制造天花病毒的基因组”，文特尔赶紧打断了他并指出这仅是一种可能性、并且天花病毒的DNA本身并没有传染性等给海姆的推测泼冷水。可是海姆却又打断了文特尔“但是我们讨论过如何克服呀～”，然后才回过神来扭头向文特尔不好意思的咧嘴一笑“我是不是不应该说这些？”。幸运的是，报道中大部分是有利的，并没有留意这个细节。海姆是典型的完全出于兴趣和乐趣进行的研究，对诺贝尔奖等身外之事并不在意。文特尔提出霰弹测序法、接受私人投资并且还没有取得太大成就时，被业内主流排挤、奚落、攻击，而海姆却在被大学同事警示的情况下主动找上门来与其一路合作并成为挚友，作为一名诺贝尔奖得主居然还追随文特尔加入了备受学界非议的商业公司塞雷拉。】人工合成生殖支原体582970个碱基对的染色体成功了、细菌间基因组移植的方法掌握了，万事俱备、只欠自己吹东风了，是不是将合成的染色体往宿主细胞里面一移植，合成生命就会就此诞生了呢？嗯，大家都知道梅花香自苦寒来，好事通常需要坚忍坎坷的多磨到不知猴年马月～～不同类型的野生型支原体细菌之间的染色体移植实验能够成功，但是通过酵母克隆出来的丝状支原体的染色体移植到山羊支原体细胞中时，却怎样都无法成功。经过艰苦卓绝的工作，发现是因为DNA甲基化问题导致的。细菌细胞利用甲基化来保护DNA不被自己的限制性内切酶切断，自己的内切酶能够识别自己的甲基化。然而由于密码子的差异，酵母细菌不具有和支原体相同的内切酶和甲基化酶，因此在酵母中克隆的丝状支原体基因组没有被甲基化，当被移植入山羊支原体中时，就被宿主细胞中的限制性内切酶给摧毁了。解决这个问题又花去了两年时间，但却也开发出了一套前所未有的方式来灵活的操纵基因组，这一成果2009年发表于《Science》。（文特尔组建了三个互有交叉的团队，所以总体进展并不是特别的慢。）现在，终归可以真的算是万事俱备了，下一步就要将从酵母中克隆出来的、甲基化处理后的、人工合成的生殖支原体的完整染色体进行移植了。而此时团队中的丹·吉布森有了一个重要的发现，他们最初将合成DNA的很多个小片段连接起来时，需要分成好几个繁琐、费时的步骤来完成；而吉布森的新组装方法极大的简化了这个过程，只需一个步骤就行了。这却使得战略掌舵人文特尔，那颗不安分的心又开始躁动起来。原因在于，生殖支原体虽然是由于基因组最小而被选中为人工合成DNA的对象，但是它的生长速度却非常的慢。在实验室中，大肠杆菌每20分钟就能分裂出子细胞，而生殖支原体需要整整12个小时。由于细胞分裂是一个指数增长的过程，这就意味着实验结果是24小时之内就能出来，还是需要好几个星期，这之间几乎是天壤之别。对所有团队成员，尤其是老文这个急性子来说，要等待数周才能得到一个细节实验的结果，不仅令人沮丧而且还是一个非常痛苦的煎熬过程。这最后一步的移植过程有可能需要很多个数周的反复实验来尝试和验证，这可能又将花费数年时间，会消耗掉团队的士气，也就很可能会失败。7. 合成丝状支原体DNA是可忍、孰不可忍，吉布森的新组装法给予了文特尔强烈的信心，他决定放弃花费50万美元合成的生殖支原体基因组，转而使用能够在60分钟内进行分裂的、有108万个碱基对的丝状支原体。通过吉布森组装法，他们在理论上应该有能力较快的制造出完整的染色体，不过仅合成这个数目的碱基对就又会花掉100多万美元。这个新方案一开始遭到了团队的强烈反对，墨守陈规、维持现状、降低风险的思维惯性对人的潜意识影响力还是很强大的，经过几番讨论和团队成员的深思熟虑后，大家接受了文特尔的提议。很快，丝状支原体的完整染色体被成功的组装起来了，终于开始了最后的步骤：将其移植到能够在100分钟内进行分裂的山羊支原体受体细胞中。肉眼检验移植成功的标志还是蓝色菌群，他们在一个周五进行了第一次移植，这样就便于细菌在周末休息的两天内有充足的时间生长到足够的规模。在焦虑中度过了两天之后，周一的早晨，他们小心翼翼的打开了培养皿，然而什么。。。也。。。没有。。。发生。。。。。。不但如此，星期一来了又去、去了又来，除了阴郁的星期一之外，他们想要的结果一直也没有出现，人工合成生命难道真的是一个永远也不可能实现的梦想吗？痛定反思，百折不挠，强大的自信源于超凡的实力。团队成员坚信合成生命是可行的，细胞的活性就是完全的建立在机械的部件基础上，没有成功的原因绝不是因为这个合成的DNA需要来自“活力论”中的“生命力”赋予“生机”。他们确信所编辑的细胞组成构件的每一个部分都是与自然状态完全相同的，唯一人工改变的插入的水印签名也在活细胞中验证过没有任何影响。那么，失败的原因必然是所合成的基因组的精确性问题产生的，一定是在检验准确性时有什么设计或程序上的错误被忽略了。他们推测，错误必定是发生在用计算机进行基因组编码设计时的某个序列里面。为了检查DNA编码，他们需要开发出一个生物学上的调试工具，进行基因组的Debug。8. 生与死之间的一个碱基他们从合成DNA片段连接时的11个包含10万个碱基对的大片段入手，开始验证究竟是哪一个片段出的问题。先是从野生丝状支原体中构建出了11个相同大小的片段，这样就可以逐一的用人工合成的片段进行替换，以找出有问题的那一个。经过复杂的替换和移植实验，他们发现除了一个片段之外其它的都没有问题。在确定了这个问题片段后，就要进行测序比对以找出错误的碱基，但测序仪是存在一定的误差率的，所以这一次他们采用了精确度更高的桑格测序法。结果是：少了一个碱基对。在DNA序列中，缺少了一个碱基的影响远远要比一个碱基发生错误大得多，甚至是致命的。因为每3个碱基构成一个密码子，若缺少一个就将导致其后的序列整体向前移动了一个位置，这会使后面读取的密码子的编码全部发生改变，这就相当于发生了“移码突变”（参考尼龙菌）。而这个片段中缺失的碱基恰好位于复制DNA时，进行解旋所必需的基因上，于是细胞就无法正常分裂了。一个碱基对的缺失，就可能是生与死的区别！（这对于通过从化石和冻土层中的遗骸获取DNA信息，进而复活恐龙、猛犸象等远古动物来说可能是一个不小的打击。DNA的保存时间并没有那么长，降解的速度也不慢，身体组织可能还保有完好形态，但DNA却可能早已支离破碎。而若要参照现存动物来修复还原DNA，前提就是对此的理解达到一个新的高度，比如百分之几的差异是如何造成人与猩猩的不同？到时候别说复活恐龙了，造一个人头马也不在话下。）9. 第一个合成生命诞生运气一般的文特尔团队既然已经找到了这个致命的错误，自然就可以轻松的修正了，可以再次尝试移植了。还是一个星期一的早晨，吉布森满怀希望的打开了保温箱一个接一个的拿出培养皿，就像很多人喜欢将最大最甜的那颗葡萄留到最后来吃一样，他最后才开始观察合成DNA移植细菌的培养皿。这一次，终于出现了一个散发着幽幽蓝光的菌落，吉布森停了下来，感受着这意义非凡的一刻～～经历了无数次的失败和挫折，这个坚韧不拔、勇于挑战和创新的团队终于有了回报。尽管还需要几天的时间来确认最终的结果，文特尔带着摄像机去往实验室的路上，还是兴奋的顺手买了几瓶香槟。日，合成细胞的DNA测序结果出来了，他们插入其中的“水印”清晰可见，包括“J·克雷格·文特尔研究所、合成基因组公司、团队中几位主要科学家的名字和‘通过给我们发送电子邮件（mroqstiz@jcvi.org）的方式向我们证明你已经解码了这个水印’”等信息。此时的结果已经确信无疑，在向几位白宫官员、国会议员和相关政府机构的人做了简短报告之后，文特尔与24位联合作者的论文日发表于《Science》，之后世界各地的新闻媒体广为报道了这一里程碑式的成功。文特尔团队在人工合成DNA并实现跨物种移植的过程中开发出的众多新方法，对合成生物学与基因工程的发展具有重大的促进作用，颠覆了人们已有的一部分认知，而且似乎还能在基本层面上证明“生命就是完全信息化的”。这是一项实实在在的技术进步，而不仅仅是概念上的突破，在大多数正面宣传之外，这类科学实验自然也避免不了引起争议和各种动机的炒作，就像有人满腔怒火的质问文特尔：你们的细胞难道不会消灭人类吗？已经70岁的文特尔运营着一个研究所和两家生物科技公司，开展了广泛的研究项目，包括如何生产新疫苗、设计将二氧化碳转化为燃料的藻类、分解水产生氢气的光合作用细菌、改写猪的基因组产生能移植人体的器官、全面信息化人类身体数据等疯狂而有趣的方向。创造合成生命的团队照片（应该还少了5个人）。近些年来在基因编辑和工程领域取得的成就很多，例如切除了大肠杆菌15%的基因以使其在工业生产中更为稳定可靠、能够探测癌症指标并释放杀死癌细胞的因子的复杂基因电路、能够执行逻辑运算的DNA模块、双稳态基因调控网络、基因振荡器、替换密码子、酵母菌合成青蒿素的前体青蒿酸、合成了1918年西班牙流感病毒、细胞计数器、荧光蛋白闪烁计时的遗传时钟、在细菌中构建烷烃/烯烃合成的代谢途径、人造扩展碱基对以及大学生国际遗传工程机器大赛（iGEM）的开展等等，当然也包括各种生物工程药物和转基因动植物。我们对于生命的“软件”——基因合成领域的研究已经有所了解，那么细胞膜、细胞器等硬件方面合成研究的进展如何呢？自然界中，所有的“硬件”都是在基因的指挥下，通过已有的细胞器和蛋白质机器人来完成生产制造并进行生命体的组装，这一过程从生命诞生之初一直延续至今。也就是说我们不必通过物理化学手段来人工的合成出所有“硬件”成分，只需要制造出最关键的“初始零件”、具备启动“生命过程”的基础条件即可，然后升级基因编码利用现有细胞器制造出更多零件，而使细胞形态逐步“进化”得更复杂。但使用无机物合成有机物、再进一步合成有活性的生命大分子是极为困难的，更不用说怎样才能够令这些“生命的碎片”自发的组装成功一个生命体了。面对“使用生命起源之前的化学物质，制造出能够进行自我生长和复制的细胞”这一史无前例的巨大挑战，又有哪些人类的探索者勇于出手呢？我们都了解细胞是一个封闭的系统，这是因为生命物质必须要达到一定的浓度才能发生必要的化学反应，也就是说实现“分割”的细胞膜是生命的先决条件，现代生物的细胞膜大都是内嵌蛋白质的磷脂双分子层结构。以真核生物为例，细胞在“内吞外吐”食物、蛋白质等物质的时候需要由“囊泡“将其包裹起来才能实现运输；内质网和高尔基体形成的囊泡在将内含物吐出细胞膜外时，囊泡的“膜”就融合在了细胞膜上，于是细胞膜就实现了增长。由此我们可以看出，现代真核生物的细胞膜几乎是其生命活动优化后的一个副产品，从诞生以来“一直在增长”，从未“重新形成”。也就是说，第一个生命体的细胞膜肯定不是这样一种形成过程。最早的脂质分子被认为是脂肪酸，有证据表明广泛存在于早期的地球上，甚至在陨石中也发现过。那么，这些游离的脂肪酸分子能够自发的聚集在一起、形成囊泡状的原始细胞膜吗？10. 合成细胞膜，模拟原始细胞的形成、生长与分裂哈佛大学教授杰克·绍斯塔克（诺贝尔奖），试图通过从零开始实际制造出一个原始生命而来了解生命的起源问题，第一步就是需要弄清楚40亿年前的第一片细胞膜是怎样形成的。绍斯塔克团队向干燥的脂肪酸粉末中加入水，旋转瓶子以充分混合，然后在显微镜下观察。分子间的吸引力会使脂肪酸分子自发的聚集到一起，形成一种简单的膜状结构。加入更多的脂肪酸后，原有的“膜”会像觅食一样吸收了那些脂肪酸分子，并向外伸展形成一个长条形的袋状结构。再给这个聚合而成的膜用压缩空气罐在0.5米的高度上吹点气，模拟风与浪涌，膜被吹破而分裂成了几个更小的膜（图片中的脂肪酸是被红颜料染过色的）。在溶液中混入适量RNA片段，通过特定孔径的聚碳酸酯膜，将制备的脂肪酸膜挤出的过程中，就得到了包封着RNA分子的、合适大小的囊泡；再用脂肪酸胶束“喂养”这些囊泡，使它们生长，最初的球形囊泡就转变成了长条状的囊泡；然后在适度的剪切力作用下（吹风），长条状囊泡就分裂成了多个子囊泡，RNA分子也随之分布到了子囊泡中。这个实验非常近似的模拟了原始细胞的形成、生长和分裂的过程（当然，RNA如何产生是另一个极大困扰我们的问题）。并且，绍斯塔克和他的学生艾琳·陈及加州理工学院的理查德·罗伯茨通过实验还表明了：脂肪酸囊泡内存在的RNA对液囊施加了渗透压，让囊泡膜产生了张力，这样就能够吸收周围的那些因为缺少RNA而很少会膨胀起来的囊泡的脂肪酸分子，实现自身的生长；囊泡内的RNA越多，它的生长速度就越快，然后在外界的扰动下，会分裂成子囊泡。绍斯塔克下一步要做的是，在囊泡中植入对这个原始的细胞雏形有用的RNA，其中编码了制造磷脂的指令。这是从基于脂肪酸的原始细胞膜，转变为基于磷脂的现代细胞膜的一个关键步骤。这类实验对于我们来说，仅仅是刚刚开始，虽然非常期待能够出现振奋人心的结果，但在如此微观的尺度下有效的工具仍然匮乏，实验的困难极大。如果能够设计出具有催化自身复制功能的RNA（核酶），将其植入人工细胞膜内，那么就有可能创造出一个原始生命。毕竟我们谁也无法回到40亿年前身临其境的去研究，只能在实验室中尝试用合理的设想来填补这些未知的步骤。11. 无细胞情况下的人工半合成核糖体而使细胞真正向着更高级路线演化的基础是蛋白质的出现，除DNA和意识之外，蛋白质可能就是生命中最神奇的东西了。已知的蛋白质含有少至15个、多达10000个氨基酸，生物体中的成千上万种蛋白质就如同人类制造出的无数机器一样，使得生命体的功能几乎无限度的向着复杂化开始升级。目前地球上的所有生物中，制造蛋白质的机器就是核糖体，这是一个非常复杂、古老且保守的关键的细胞组成部分。其本身主要是由蛋白质和RNA构成，用来完成旋转、抓取和移动等动作。在体外（无细胞）情况下，使用核糖体分散的独立组成部分进行人工合成的实验已经尝试了几十年，但结果都很不理想。直到哈佛大学的乔治·丘奇和西北大学的迈克尔·朱厄特的研究团队，2009年应用他们所创新的iSAT方法，使用大肠杆菌的细胞质提取物、天然的核糖体蛋白成分、人工合成的核糖体RNA，在试管中成功模拟了细胞内的核糖体生成过程，获得了有功能活性的半人工合成的大肠杆菌核糖体。随后他们又在核糖体中引入了点突变，使其具备了克林霉素抗性，展现了iSAT技术合成改良型核糖体的能力，他们的下一步工作是希望人工合成全部的57个核糖体组成部分。这项技术可以帮助人们更好的理解核糖体的形成和功能、如何控制翻译和装配过程，设计具有定制功能的核糖体，以制造大量难以在体内产生的特殊蛋白质，并且可以应用于疫苗生产等多个领域；甚至在生物工程中脱离活细菌，而仅使用优化后的核糖体打造一个高效的蛋白质生产工厂。上图是大肠杆菌核糖体的组分列表，紫色的是蛋白质（54个），RNA（3条）为红色，DNA是蓝色，这些组件总共含有近100万个原子；为了支持40分钟的对数生长期，细胞需要以每秒8个的速率制造出核糖体。而细胞中的几千种成分，耗费了数千名科学家几十年的心血来进行拆解分析、探寻各个组成部分的运作机理，使得我们拥有了对每个细节、甚至整个系统进行重新设计的可能性。不久的将来，还有可能逆转这个过程，从基本零件开始按照我们的意愿重新组合、装配出完整的单细胞生命系统。（迈克尔没有大照片。比文特尔高出不少的乔治·丘奇还同时担任着十几二十多家生物科技公司的顾问，这两个家伙凑在一起时会聊点什么呢？）12. 基因无变化，通过干扰生物电网络而改变身体形态的再生研究以上我们所涉及到的都还是算不上复杂的单细胞生命体，随着向多细胞生物的过渡，生命的复杂性几乎呈现出几何级数增长的态势。以控制身体形态生长的Hox等同源异型基因为例，我们目前还无法定量的研究清楚它们的表达和调控机制，每一个细胞都能在精确的位置、精确的时间窗口内、精确的分化成所要成为的那个组织细胞，几乎一个也不多、一个也不少。那么，人体中近60万亿个的、DNA几乎没有什么差别的所有细胞是如何在空间上进行三维定位的呢？又是如何计量时间点的？如何相互以及自我识别的呢？生长是一个极为复杂的过程，例如一些感觉神经元的轴突，在生长过程中会形成神经束，通过轴突顶端的生长锥进行定位、转向、跨越漫漫迷途、在身体组织中穿行、自动的前往正在发育中的大脑，最终会在正确的时间窗口内、精确的到达正确的位置，与脑中不同的目标感觉中枢区域结合。去早了不行，相应脑区还没有发育出来，去晚了就没什么事了，走错路了就永远凉快了。我们知道细菌拥有群体感应的调控机制，也就是说细菌能够通过自身产生并释放的信号分子，来感知菌群的密度和环境信息，进而调节基因表达实现整个菌群的行为调控以适应环境并与其它菌种竞争。但对于高等动物来说，仅依靠生化机制似乎难以实现更加复杂的协调控制，例如以肢体再生来说，重新启动的生长过程是如何在局部范围内精确完成的呢？篇首提到的这种小动物研究似乎能够给我们带来一些启发。（当然，论再生能力，水螅和海绵都对涡虫表示不屑，不服的也有一大堆。）在我们通常的认识中，动物的身体形态应当完全是由基因编码所精确决定的，然而以塔夫茨大学生物学家迈克尔·莱文为代表的几个团队，在涡虫再生的研究中发现：动物身体中由众多不同类型细胞组成的“生物电网络”，有其自身内在的动力学特性，能够在胚胎发育和组织再生的过程中，驱动出不同的身体形态。涡虫因其极强的再生能力而成为探索身体形态发育的理想研究对象，尽管对于其干细胞分化的分子机制和基本轴向发育的研究不少，但是对如何产生不同的头部形状却知之甚少。迈克尔·莱文们的实验表明，在切除涡虫头部之后，使用间隙阻断剂辛醇对细胞间的生理连接（生物电、分子信号）进行短时干扰，能够导致再生出来的头部具有不同的形状，并且是随机匹配的几种已知涡虫的（随机表型）。对于同一基因组，通过干扰再生信号诱导出来的形态改变，不仅包括头部的形状，还同步影响脑的形态和干细胞分布。有趣的是，诱导出来的头部形状变化不是永久的，再生完成之后会重塑回它本来的接近野生型的形状。这个物种的头部形状范围比较宽泛，从圆形到三角形都有，耳廓的形状差别也较大。（A、B、C、D是野生型涡虫的形状，E、F、G、H是由那个尖头涡虫经辛醇处理后的身体的一段再生长出来的形状，也就是说同一种涡虫的身体片段长出来了四种形状。而身体完整的涡虫，经辛醇处理后则没有任何异常形状的改变。）生理扰动还能改变涡虫身体的整体性再生规划，在本应长出尾部的地方长出了一个头部，产生了首尾双头涡虫，这个变化是永久性的。13. 使小鸡胚胎长出两对“趾头”的音猬因子我们通常假设物种的特异性解剖形态完全是由基因组所编码的，但表观遗传学长期以来的研究又说明了形态不仅仅是遗传决定，环境和成长期内的影响也起着作用；而上述研究又表明了，形态似乎是DNA和解剖结构之间发生的丰富的化学和物理过程共同作用的结果，也就是说单一基因型具备成长出不同形态的能力。了解细胞之间如何在体内进行交流和协调，进而可靠且精确的形成复杂的身体形态和器官，对于生物和医学领域都是至关重要的。再生医学与合成生物学需要明确的知道，对于细胞系统进行什么样的输入可以诱导出特定的形态结果，才能实现对生长进行精确的控制。例如，专注于“肢体”是如何发育形成的哈佛大学遗传学家克里夫·泰本，他的研究对象是鸡的胚胎。他的团队将一颗含有音猬因子的小珠子，放到成长中的鸡翅膀肢芽的错误一边，几个星期以后小鸡胚胎长出了两对“趾头”。单独一个基因发出的信号让“指头”发育成形，这是手部形成的关键；不只是鸡，音猬因子也塑造了老鼠和其它动物的脚掌，甚至是人类的手。那么，这个指令是如何以及何时发出，相应组织细胞又是怎样确定应该是自己、且何时并适度的表达呢？14. 人体再生技术研究迈克尔·莱文根据他的研究，在理论上构建了一个肢体的技术性再生过程。15. 结束语理论上来说，从人类进入农业社会直到建立稳定的国家形式的政权之后，就具备了发展“科学”的基础，然而到了1643年才诞生出牛顿。在此之前，苹果掉在地上本就是一件天经地义的事情，不落下来，难道还能上天？神经？而播撒下种子，就能长成树结出苹果又“天经地义”了不少年。历史坎坷的发展到了我们这个时代，对于生命真谛的探索进入了一个崭新的阶段，对此感兴趣的人们也越来越多，进而支撑了更多的资源和人才投入其中。但受制于技术手段的局限性，在基因组学和分子生物学领域内，目前的研究方法更类似于穷举；几乎每一个微小的细节，都要耗费很多科学家毕生的心血才能研究清楚一部分，困难重重、进展并不快。用一个不是很贴切的例子来比喻，这就像是我们在五百年前得到了一台没有鼠标和键盘、用磁带做存储、装了win10的电脑，只能根据屏幕上的显示对照着机器代码“10” 来破译整个操作系统。而生命体的复杂性远远超过了机器，正常来说，这可能需要不知多少代人的努力才能实现最终的目标。但也许哪一天，人类可能突然之间就顿悟了基因运作的根本机制，生命的奥秘弹指刹那就破解了。这一刻的来临，也许是十年、百年、甚至千年之后，但也可能就在明天～～
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