英國一個科研團隊創(chuàng)造了第一個對幾乎所有病毒都具有抵抗力的生命形式。這是一種大腸桿菌，其基因組已經(jīng)被改寫，其中包括多達18000個基因變化，而這些變化迄今為止依然不存在于自然界當(dāng)中。
大自然讓人類能夠自由行動、閱讀、呼吸和思考，但也能啟動病毒自我復(fù)制的惡性循環(huán)，進而引發(fā)如眼下這場新冠大流行一樣的疫情。而對于微生物來說，大自然卻使其能夠產(chǎn)生避免機體感染病毒的方法。大自然創(chuàng)造人造生命形式的最大障礙之一在于，直到現(xiàn)在還不可能在“天然”蛋白質(zhì)中引入實質(zhì)性變化，而蛋白質(zhì)分子對任何生命功能而言都是必不可少的。
英國的科研團隊發(fā)現(xiàn)，一個生物的遺傳密碼可以被深刻改變，從而創(chuàng)造出一個對任何病毒都具有免疫力的新物種。這項研究成果的重要性在于，地球上所有的生命形式都依賴于構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸。一個人的基因組含有大約30億個堿基對，其中包括64個必不可少的基因序列——密碼子。而這些密碼子包含著合成這20種氨基酸的指令。
此項研究成果已經(jīng)發(fā)表在美國《科學(xué)》周刊上。這個英國研究團隊在研究報告中詳細介紹了如何改寫這些密碼子的序列，使其具有兩種驚人的功能。首先，這些密碼子經(jīng)過改寫后能夠創(chuàng)造新的人造氨基酸，這些新氨基酸直到現(xiàn)在還不存在于自然界中。其次，微生物基因組的改變對大多數(shù)噬菌體起到了“防火墻”的作用，因為這種改變能使幾個密碼子喪失功能，而病毒需要密碼子來劫持細胞機制并開始自我復(fù)制。這一過程與新冠病毒感染人類的過程相同。
該研究團隊認為，這一發(fā)現(xiàn)在研發(fā)新藥和生物材料方面具有巨大潛力。大腸桿菌是一個真正的生物工廠，人類能利用其制造藥物和發(fā)酵食物。大腸桿菌等微生物的變體被用于生產(chǎn)600多種藥物，包括糖尿病患者的胰島素和防止血栓的抗凝藥物等。在這些變體中，有一種大腸桿菌對于制造針對新冠病毒的mRNA（信使核糖核酸）疫苗至關(guān)重要。
幾年前，英國科學(xué)家已經(jīng)證明了如何創(chuàng)造一種基因組水平上完全人造的微生物。如今他們已經(jīng)能夠使用一項技術(shù)在細菌的基因序列當(dāng)中引入大規(guī)模變化。研究人員使用一種名為CRISPR-Cas9的基因編輯技術(shù)，像使用剪刀一樣切割原始基因組的片段，隨后再用先前在計算機中設(shè)計好的人工序列將其替換。
結(jié)果是驚人的：科學(xué)家向一組人造細菌釋放了一種混合病毒，而這種病毒足以消滅任何天然的大腸桿菌。然而，人造細菌卻安然無恙，并且生長得更迅速。這項研究也揭示出一個令人興奮不已的事實：科學(xué)家改變了一個生物的原始遺傳密碼，而這個生物是數(shù)百萬年自然進化而來的產(chǎn)物。