科学狂人单挑6国科学家,用生命创造生命

2016-11-25 03:47:00 来源:济宁新闻网

准备好了吗

长命百岁的时代就要到来

不知从什么时候开始,一句21 世纪是生命科学的时代时常出现在人们眼前。

然而当无数的年轻人走出校园,却只能面对一封封拒信时。他们却总是忍不住扼腕叹息,当初怎么就相信了这句话。

然而,十多年前,在世纪相交的那几年里,发生过两件轰动世界的大事。

第一件当然就是哺乳动物克隆技术的发明,简单来说,就是克隆羊多利的诞生;而另一件,则是堪比阿波罗计划的人类基因组计划。

这两件震惊了整个世界的事情,将生命科学推到了风口浪尖!

多利和克隆羊项目主管伊恩威尔默特

克隆羊多利的诞生自是成就了不少名动天下的科学家,而那个耗资数十亿美元,6 国科学家联手完成的人类基因组计划!

仔细算来,基本上也只成就了他

这是个不按常理出牌的科学家,他似乎从来不知道什么叫做低调。

不同于那些在实验室里默默无闻的同行。他时不时召开发布会,将自己的研究置于闪光灯之下。有人指责他狂妄,有人讽刺他是个骗子。可他似乎完全不在意外界的这些看法,他是科学狂人克雷格文特(CraigVenter)

1946 年 10 月 14 日,文特尔出生在美国犹他州盐湖城的一个平民家庭里。忙于工作的父母鲜少有时间陪伴他玩耍,这给了文特尔无限的自由。

骨子里刻着热爱冒险的基因的文特尔很喜欢玩心跳游戏。

图:童年的文特尔

他住在铁路的旁边,每天都有来来往往的火车,文特尔将硬币扔在铁路上,让来往的火车把上面的数字压平。还在火车到来之前把耳朵贴在铁轨上,和小伙伴比谁坚持的时间长。甚至他还会在火车司机的怒吼声中爬上来往的车厢。

文特尔不喜欢学校,在他眼中,上学简直是世界上最无聊的事情了。

中学时候的他,成绩糟糕得一塌糊涂,连最简单的单词拼写也错漏百出。毕业考的时候,若不是他写下了一篇热情洋溢的支持共和党候选人的文章,让持保守政治观点的老师手下留情给了他一个D,恐怕他根本拿不到毕业证。

虽然文特尔学习不好,可他在游泳方面却展现出了非常的天赋。从没有经过系统训练的他,居然在一次比赛里一举打破了当地的游泳记录。

图:高中时期的文特尔(前排左四)和他所在的游泳队

看上了他的游泳天赋,亚利桑那州立大学向他抛出了橄榄枝。可是厌倦了循规蹈矩的生活,文特尔一口拒绝了亚利桑那州大学的邀请。

他来到了南加州,过起了喝酒、冲浪、泡妞的潇洒生活。

1967 年,大洋彼岸的越南正炮火连天,美国也卷入了这场战争。时任美国总统的约翰逊做出了扩大战争的决定。

文特尔说服了家人,来到了充满了死亡气息的越南雨林。

图:越战期间的文特尔,手里拎了条海蛇

应征入伍的文特尔参加了新兵智商测试。结果让人大吃一惊,这个从小成绩糟糕透顶的捣蛋鬼居然有着 142 的高智商。碾压所有新兵的智商让他有了选择兵种的权利。

文特尔决定进入海军医院,成为一名医护兵!

图:在越南战场服役期间的文特尔(左一)

战争是残酷而血腥的,在那段日子里,文特尔曾经五天五夜没有合眼,为数千名士兵进行治疗。

可怕的战争让他对世界产生了怀疑,这个曾经天不怕地不怕的孩子一度想用自杀来逃避这一切,我想要逃离从丛林中运来的成千上万的尸体。

他站在海滩上,头也不回地朝着深海游去,他以为自己能安然的面对死亡,可当一条鲨鱼试探着撞他的时候,他还是退缩了。

求生的本能催促着他远离鲨鱼,他飞快的游上了岸,上岸后的他想明白了很多东西,曾经桀骜不驯的少年迅速的成长了起来。

要死的想法消失了,我想活,我想与众不同。这种念头比以往 21 年中的任何念头都要强烈。

我几乎是在最艰苦、最恶劣的环境下对医学和科学产生兴趣的。当时我只是惊讶我们掌握的医疗知识和技术是如此匮乏。

在越南战场,生命是如此廉价,我的使命感由此而生,不能再浪费时间了。

退役以后,他决定要重新拾起书本,继续学业。他始终记得越南的那位大夫说的话,战争结束之后,你一定要去上大学,你给人的感觉就像那些没受过教育但是天赋很好的人

回到加州的文特尔,进入了一所社区大学圣马特奥学院里学了 3 个学期。拿到了全A的优秀成绩后,他顺利的进入了加州大学圣地亚哥分校。开始认真学习的文特尔丝毫没有辜负他那超人的智商,6 年的时间,他从一个差点毕不了业的高中生成为了生理学和医药学的博士。

图:加州大学圣地亚哥分校

毕业后的文特尔加入了美国国立卫生研究院。尽管有了充足的资金和设备来进行研究,文特尔却怎么都开心不起来。

天性热爱自由的他在国立的研究院里工作,就像是鸟儿被关在了笼子里,没玩没了的审批工作让他感到十分的烦躁。

图:美国国立卫生研究院

1990 年,HGp(人类基因组计划)正式启动,这项集合了 6 国之力的计划引起了全世界的关注。

而美国,作为 HGp 的领头羊,一下子就向这个项目里砸了好几个亿,文特尔所在的美国国立卫生研究院更是承担了大量的测序工作。

可在当时,主流的测序方法是通过加入链终止核苷酸,将一条 DNA 上的几千万甚至上亿个碱基对一个一个测出来,而且承办项目的多数是类似国立卫生研究院这样的官方机构。浓浓的官僚主义作风下,项目的进展极为缓慢:

文特尔在他自己的自传中将美国国立卫生研究院称作bureaucratic hell(官僚地狱)

图:桑格尔测序法

项目缓慢的进度让文特尔看不下去了。他决定用一种全新的基因测序技术来进行基因的测序工作。这种测序方法被成为鸟枪法(霰弹枪法)

霰弹枪测序法的思想是将基因组打断为数百万个 DNA 片段,然后用一定的算法将片断的序列信息重新整合在一起,从而得到整个基因组序列。

图:鸟枪法(霰弹枪法)

文特尔相信鸟枪法的使用将会极大的提升基因测序的速度。他使用鸟枪法,在一年的时间里就解开了 10 万个碱基的编码,而这个时候,6 国的科学家们还在艰难的排列着基因里碱基的顺序。

文特尔的成功像是往科学界扔了一颗原子弹,人们既惊讶于他在基因测序方面的成就,又不喜欢他那张狂又唯利是图的样子。

独断专行的性格让他无法在研究院继续待下去,申请不到资金的文特尔离开了美国国立卫生研究院。几乎净身出户的文特尔只有一个野心勃勃的计划,他想要组建公司,单挑 6 国科学家,独立完成人类基因组计划

可想要进行实验,必须要有资金才行,他开始四处游说,宣称他能给他检测出来的基因申请专利,现在给他投资进行实验,将来就会拿到高昂的专利费。

这听上去就是个天方夜谭的计划!可偏偏有公司相信了他,还给了他 3 亿美金进行实验。

1998 年 5 月,文特尔与珀金-埃尔默公司合作成立了塞莱拉公司,他狂妄的对着媒体的话筒说,我要在 3 年内完成人类基因组的序列测定,还会为测出的基因申请专利保护。

人类基因组计划的负责人弗兰西斯柯林斯坚持使用着桑格尔测序法

这种一个个拼接碱基的方法固然准确度高,可是检测的速度实在是太慢了。而文特尔这个偏离正统科学界的狂人使用着速度很快的鸟枪法。并且使用计算机发展出了拼接算法来弥补鸟枪法准确度不高的缺陷。

一年过去,文特尔的公司取得了一个又一个的突破。不管他的对手们是多么讨厌他的炫耀卖弄,不管有多少人批判着他那申请基因专利的野心,可他们不得不承认,文特尔似乎真的走到了人类基因组计划的前面

文特尔的鸟枪法测序效率高得惊人,很快就名声远扬。想到文特尔之前的声明,柯林斯终于慌了,要知道,人类基因组计划的投资是 30 亿美元,是文特尔获得投资的 10 倍!还是 6 个国家的科学家一起通力合作进行的计划!

可此时的文特尔,却在以一己之力碾压全世界。

在时任美国总统的克林顿的撮合下,不情愿的文特尔加入了柯林斯领导的 6 国合作组,同意将测得的数据上传到数据库,提供免费下载。

在过去的 8 年多里,人类基因组计划仅仅完成了3%。可当文特尔加入后,短短 3 年时间,人类基因组计划就完成了 90%!

图:文特尔与克林顿

2000 年,原定于 2005 年完成的人类基因组计划基因草图完成。文特尔站在了克林顿总统身边,成为了家喻户晓的科学家。

他登上了《时代》杂志封面,更是被评选为千禧年年度科学家!

图:登上《时代》封面的文特尔,右边的是遗传学家、领导人类基因组计划的弗朗西斯柯林斯(Francis Collins)

然而,由于没有能申请到人类基因组的专利,文特尔之前对投资人的许诺成了一句空话。

塞莱拉公司的股价一落千丈,公司的运营出现了极大的困难。为了挽救公司,文特尔提出了一个更为大胆的计划,他要以 1000 美元的价格为顾客进行基因测序。

图:鸟枪法(霰弹枪法)

这是个乍一听上去十分有吸引力的计划,每个人都有着自己独一无二的基因组,拿到自己的基因图谱,不仅可以定制自己的医疗与保健服务,还能为个人的法律、商务活动提供坚实的保障。

可在十多年前,几乎没有人敢于做这样的大胆尝试。并且那时候的基因测序费用居高不下,1000 美元的测序只会是卖得多亏得多。

2002 年 1 月,塞莱拉公司董事会一致决定将文特尔开除。

听说了这个事儿的文特尔头也不回的离开了公司。他说,我没想在任何地方长待,其实我早想辞职,但他们不肯,说要走也得是我们开除你。

离开塞莱拉公司,文特尔一度情绪十分低落。他躲到自己的游艇上,独自喝着闷酒,终日与海浪为伴。他大肆挥霍着自己的存款,疯狂的购物。但这样的生活显然并不适合他,他愈发的烦躁不安

图:文特尔与他的私人游艇

有人说,文特尔被解雇这件事提醒我们科学家不应该从商,可文特尔一点儿也不这么认为。

在他眼中,没有商业价值的科学是没有任何用处的,从商对于科学家来说,也并不是那么难的事情。

商业讲究敏锐度和逻辑性,如果你坦诚去做,要么你真有好东西能卖出好价钱,要么你就歇菜回家。大家总是错误的将我描绘成一个对财政收益比对开拓科学知识的疆域更感兴趣的科学家。

3 个月后,执着的文特尔重新回到了研究与商业的道路上。他用从塞莱拉拿到的 1 亿美元成立了以自己名字命名的研究所,他召集了一批和他一样才华横溢、具有反叛精神的年轻科学家,他们像全世界宣告新理想创造新的生命形式。

文特尔在他自己的自传里写到:

我的遗传学作品预示着我的未来。只有像我一样勇气十足、无所畏惧的人,才敢于正视自己的未来。

时间一年年过去,那个桀骜不驯的科学狂人似乎没有了消息!正当学术界似乎有些遗忘了文特尔这个曾经单挑 6 国科学家的风云人物的时候,他又搞出了一个大新闻人造生命辛西娅。

2010 年 5 月 20 日,8 年之后重出江湖的文特尔又给科学家带来了惊喜。他又一次集合了猎奇的媒体们,宣告全世界,我们创造出了世界上第一个人造生命!

图:人工合成细菌

文特尔给他的人造生命起名辛西娅(Synthia),意即人造儿。辛西娅是第一个人工合成的细胞,也是第一种以计算机为父母的可以自我复制的生命。

在辛西娅的基因组里,文特尔还加了 4 个水印,包括了所有研究人员的姓名。当带着水印的细胞开始生长繁殖,研究所的所有人都欣喜若狂,激动的文特尔急忙拿起相机,记录下了这一幕。

它是一个活生生的生物了,成为了我们地球上各种生命体的一部分。

图:这些名为 JCVI-syn3.0 的人工细胞簇均为球型,且大小不一(比例尺:1cm=200nm)

成功引发了争议的文特尔并没有过多的与媒体纠缠,他根本不管那些伦理学家和科学家们是怎么争吵的,是扮演上帝的角色,在亵渎生命还是研究很有意义,可能能用于疾病的治疗。

在他的眼中,还有更重要的事情要做。他相信,我们已经进入了生物学的数字化时代。而他,是第一个踏上自我发现的终极之旅的人。

他与干细胞先驱罗伯特哈里利等人一起成立了 HLI(人类长寿有限公司),公司门口的大道有一个别称康复之路。

HLI 的理念是先识别出风险基因,然后进行修改,让人能安然无恙的健康的活下去。

图:人类长寿有限公司

文特尔痴迷于理解生命,他想要破译生命的所有密码。HLI 的成立是为了实现他那个宏伟的愿望,不仅要实现长寿,更要实现健康的长寿。

他发起了健康核心(Health Nucleus)项目,参加了项目的顾客可以在一个 App 上面看到自己所有的身体数据,从头顶到脚底,从皮肤到心脏,所有部位的基因信息与是否有患病风险的信息都可以查看。

图:健康核心(Health Nucleus)项目

作为一个以商业价值为导向的科学家。文特尔当然很关心项目是不是能赚钱,为了让顾客放心,督促保险公司将基因测序服务纳入医保范围。他雇佣保险精算师来证明人类长寿公司的测序服务物有所值

如今的文特尔,依然在他的各个公司里忙碌着,HLI 已经完成了对 10000 个人类基因组的分析

他的研究所设计制造了最简单的人工合成生命体(仅有 473 个基因)

甚至圣诞节的时候,他们还抽空用微生物画了几幅画

图:真菌圣诞树

关于他的研究,科学界从来没有停止风言风语。甚至还有人叫嚣着要将文特尔赶出科学界,说他不配做科学家

可这个饱受争议的科学狂人只是一笑置之。想要达到这个目的,唯一的办法就是等我退休

他正在推开人类历史上最重要的一扇门,通过它或许能窥见未来!

济宁IT新闻