人造生命
2024-10-11 01:52:29
作者: 特倫斯·艾倫
所有的活細胞之間都存在千絲萬縷的聯繫,因為他們共享一套相同的遺傳密碼,並且存在少量高度保守的蛋白序列。這一現象提示我們,所有現代生命體都起源於同一始祖生命體。在地球形成之初,隨著溫度驟降而形成了一個極端的化學與物理環境,如同一個大型實驗室一般。細胞的組成成分——DNA鹼基、胺基酸,以及DNA與蛋白的小型聚合物,都是在那個時代創造出來的。而到了現在,我們也已進入了一個利用各大元素創造完整生命的時代。
在進行分裂之前,細胞需要先將其所有分子進行複製,這一過程需要依賴各種「軟體」以及複雜蛋白質合成的「機器」進行運作。因此,一個細胞至少需要具備以下元素:一個容納性結構;一組含有基因的DNA序列,可進一步編碼形成不同的蛋白,以進行簡單的化學反應;以及最重要的,能夠將這些過程結合在一起,並能持續地完成自我複製。脂質分子可以自發組裝成原始的膜結構,從而形成球狀結構以保護並濃縮其內容物。我們也已經可以在實驗室中成功創造出可協助蛋白質合成的人工核糖體,以及含有功能性合成基因組的無核細胞。最近,生物工程師創造出了一種光合泡劑,其中含有多種光合酶,可將98%的太陽能轉化為糖類。總之,這些生物技術的應用方向主要是對自然生命過程進行模仿。而我們是否能夠重建出完整獨立的生命仍不確定,但是這些工作可以幫助我們進一步理解生命的含義。