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对话全球首个“合成细胞〞科学家：“合成基因组学〞的未来在哪里？
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对话全球首个“合成细胞〞科学家：“合成基因组学〞的未来在哪里？
，其主要奉献在于基尽管JCVI-，但这让我们向创造和构建新生物的目标更加接近。
目前JCVI研究所的工作主要来自于合成基因组学公司〔SGI〕的工程，后者是从研究所剥离的子公司，并与SGI的DanGibson团队合作，一直以从电脑上的草图来构造新物种为首要目标。不过在合成细胞的最终设计稿中，超过10%的基因对生命至关重要但具体功能尚不清楚。这在一定程度限制了合成基因组学方面能做些什么。
第 5 页
在我们看来，合成基因组学是首先真正设计生物学进程和基因组，然后是从零开始构建目标物的化学性质，最后基于过去经验不断改善这个过程。然而，由于我们尚未清楚所有基因的功能，即使是最小的生物也不能基于第一原理设计，挑战远大于我们最初的想法。因此，很多人担忧我们的设计生物会出现超级漏洞〔super-bugs〕、超级物质〔super-organisms〕甚至是超级物种〔super-species〕是有道理的。事实证明，就是合成不到500个基因都非常困难，更不用说在更复杂的层面。
记者：面对这些新的挑战，您如何推进现在的合成基因组方案？
Venter博士：我们利用了大量的计算机隐喻，并用以整理基因组碎片的过程。20亿年的进化并没有高度有序，事实上，他们一直很乱。我们所测出的基因组几乎没有“有序序列〞，譬如一些复制起点必须受人为控制。虽然人们一直认为物种的进化会使基因功能更加有序，事实上受进化作用的主导，使得基因功能相当紊乱。
这类似于当电脑长时间无组织性、信息存储随意的高度运行后，它将很难正常工作。这个时候，倘假设你运行一个可以整理硬盘和碎片组织文件的软件，你的电脑将会好很多。在基因组学领域也一样，我们正在通过重建染色体和链接相关基因的形式来整理基因碎片：例如将所有与糖酵解相关的基因分组到同一个盒子里，将与细胞分裂相关的基因分组到另一个盒子里。通过这种方式，未来的物种设计至少可以以这些“盒子〞为起点。此外我想，我们还必须构建一个基因未知功能的“盒子〞，直到它们的功能被破解。
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我们认为主要通过直接设计的新“功能细胞〞将成为一个巨大的实验工具。因此我们考虑创办一个公开竞赛，为设计出进化功能最好的细胞作者颁发奖品。自我复制的细胞代表早期、相对原始细胞生活的形式。如果我们添加基因和复杂的功能，我们可将细胞转换成更复杂的有机体。
在研究期间，我写了一本书，叫做?LifeattheSpeedofLight?，书中阐述了从19世纪到20世纪初的研究者的观点。其中一位法国研究者曾说：本质上，给我一个根本的原生质〔protoplasm〕，我将能够再现所有的生命。那个时候，他们并不清楚protoplasm里包括什么，他们不知道DNA是什么，也不知道构成蛋白质的分子里面包含了生命的基石。现在我们可以在超级工作台上来模拟进化的过程，并作为一个非常有用的学****工具。
记者：请谈谈您在合成生物学领域的工程进展和这一领域的开展方向？
Venter博士：我认为合成生物学或多或少重新定义了“分子生物学〞
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对话全球首个“合成细胞〞科学家：“合成基因组学〞的未来在哪里？
，其主要奉献在于基尽管JCVI-，但这让我们向创造和构建新生物的目标更加接近。
目前JCVI研究所的工作主要来自于合成基因组学公司〔SGI〕的工程，后者是从研究所剥离的子公司，并与SGI的DanGibson团队合作，一直以从电脑上的草图来构造新物种为首要目标。不过在合成细胞的最终设计稿中，超过10%的基因对生命至关重要但具体功能尚不清楚。这在一定程度限制了合成基因组学方面能做些什么。
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在我们看来，合成基因组学是首先真正设计生物学进程和基因组，然后是从零开始构建目标物的化学性质，最后基于过去经验不断改善这个过程。然而，由于我们尚未清楚所有基因的功能，即使是最小的生物也不能基于第一原理设计，挑战远大于我们最初的想法。因此，很多人担忧我们的设计生物会出现超级漏洞〔super-bugs〕、超级物质〔super-organisms〕甚至是超级物种〔super-species〕是有道理的。事实证明，就是合成不到500个基因都非常困难，更不用说在更复杂的层面。
记者：面对这些新的挑战，您如何推进现在的合成基因组方案？
Venter博士：我们利用了大量的计算机隐喻，并用以整理基因组碎片的过程。20亿年的进化并没有高度有序，事实上，他们一直很乱。我们所测出的基因组几乎没有“有序序列〞，譬如一些复制起点必须受人为控制。虽然人们一直认为物种的进化会使基因功能更加有序，事实上受进化作用的主导，使得基因功能相当紊乱。
这类似于当电脑长时间无组织性、信息存储随意的高度运行后，它将很难正常工作。这个时候，倘假设你运行一个可以整理硬盘和碎片组织文件的软件，你的电脑将会好很多。在基因组学领域也一样，我们正在通过重建染色体和链接相关基因的形式来整理基因碎片：例如将所有与糖酵解相关的基因分组到同一个盒子里，将与细胞分裂相关的基因分组到另一个盒子里。通过这种方式，未来的物种设计至少可以以这些“盒子〞为起点。此外我想，我们还必须构建一个基因未知功能的“盒子〞，直到它们的功能被破解。
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我们认为主要通过直接设计的新“功能细胞〞将成为一个巨大的实验工具。因此我们考虑创办一个公开竞赛，为设计出进化功能最好的细胞作者颁发奖品。自我复制的细胞代表早期、相对原始细胞生活的形式。如果我们添加基因和复杂的功能，我们可将细胞转换成更复杂的有机体。
在研究期间，我写了一本书，叫做?LifeattheSpeedofLight?，书中阐述了从19世纪到20世纪初的研究者的观点。其中一位法国研究者曾说：本质上，给我一个根本的原生质〔protoplasm〕，我将能够再现所有的生命。那个时候，他们并不清楚protoplasm里包括什么，他们不知道DNA是什么，也不知道构成蛋白质的分子里面包含了生命的基石。现在我们可以在超级工作台上来模拟进化的过程，并作为一个非常有用的学****工具。
记者：请谈谈您在合成生物学领域的工程进展和这一领域的开展方向？
Venter博士：我认为合成生物学或多或少重新定义了“分子生物学〞
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