 《三思科学》电子杂志
2002年第8期 总第14期
2002年8月1日
目 录
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├ 吃相优雅的蛇
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[李淼]弦论通俗演义(十八)
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病毒烹调术
 毛磊
人类首次用纯化学手段制造出了一种生命体：脊髓灰质炎（小儿麻痹症）病毒。
菜谱也许是最实用的读物之一。一道活色生香的美味，背后居然不过是“肉XX克”、“淀粉少许”、“盐、料酒、姜、葱适量”以及若干操作步骤。翻阅菜谱，常会让人生出解密之感。
颇有一些能用一本菜谱对付出一桌全席的人，只是这样的人好象越来越稀少。还认识一位ABC不识的中国大嫂，能用翻译版的方子，用美国烤箱烤出意大利风味的Pizza，其cheese的用量和火候尤其地道。
不过，如果用照方抓药的办法“烹调”出一试管的病毒，事情可就有点不那么妙了。
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《科学》杂志网站7月12日在供提前发表印刷版论文的“科学特快”栏目中刊登了纽约州立大学石溪分校温默等人的成果，他们利用邮购的DNA原材料和可从互联网上获取的基因组序列信息，首次在试管中合成出了小儿麻痹症病毒。《科学》杂志网站的一篇报道，将这一成果称之为“从零开始烤制（bake）出的小儿麻痹症病毒”。
“烤制”的说法固然形象，但也容易引起误解，似乎制造小儿麻痹症病毒，就像备好原料、定好时间烤个Pizza那么简单。其实不然，温默等人为此煞费苦心地鼓捣了足足两年。
小儿麻痹症病毒在病毒中算是个“小个”，只有7741个碱基，也是目前科学家们研究得最彻底的病毒之一。它的基因组由单股RNA组成，侵入细胞后，这一RNA首先被翻译成单个的大蛋白质，随之化整为零，分裂成一群更小的蛋白质，攻击中枢神经系统。在遗传上，小儿麻痹症病毒繁殖方式也极其简约，它的单股RNA在侵入宿主细胞后会首先转录成RNA负链，这些负链为合成正链单股RNA提供了模板。而新合成的RNA正链又可以发挥信使RNA的功能，促使更多蛋白质合成。
小儿麻痹症病毒在细胞里的复制 |
RNA相对不够稳定，温默等为此采取了“逆向”的思路，先制造与小儿麻痹症病毒正、负RNA链遗传密码对应的互补DNA。他们从一家生物技术公司邮购了大量DNA片段原材料，这些材料标价便宜到每个碱基对40美分，然后用机器将其组装成完整的DNA链。DNA通过一种同样可以在市面上买到的酶，转换成病毒RNA。RNA被放入装有特定蛋白质的试管后，开始自行复制，生产出蛋白质，最后形成病毒。实验鼠在接受了人工合成的病毒注射一周后，表现出与感染天然病毒类似的瘫痪症状
此前，其他一些科学家们曾利用从活细胞中提取出的遗传材料，“再造”过一些病毒。但温默等人在研究中采用的全部是合成原料，没有借助任何活细胞，在技术上有新颖独到之处，被有科学家视为“首次在试管中创造出生命”。斯坦福大学的Block博士则认为，这是一项“特技”式的成果。如Block这样持正面看法的科学家还有一些，但更多的人却抱惊惧、批评的态度。这不是很让人意外，类似成果所激起的反应大抵都是如此，虽然具体的内容每次可能不一样。
小儿麻痹症病毒的样子。病毒是非常原始的生命形式，只是蛋白质外壳包着一些核酸。以目前技术尚不能制造比病毒更复杂的生物例如细菌，更不用说植物和动物。制造较大的病毒如天花病毒在理论上已经可行，但操作起来很困难。
罗列正、反论辩双方的观点虽然落俗，但也许有些必要。为什么要搞这项研究呢？温默小组提出了几点理由。一是证明早已破译的小儿麻痹症病毒RNA遗传密码的“正确性”。这个理由不是太充分，他们所用的病毒基因组图谱、三维结构等，据说20年前就已经不是秘密，再来证明似显多余。另一目的，是为了表明在制订防治小儿麻痹症战略时，应考虑到可能人工合成出病毒这一额外可能性。这一点倒说得过去，小儿麻痹症，或者说脊髓灰质炎，虽然感染病毒后发病率只有1%，但从古希腊时代就开始祸害人类，在大萧条时期甚至成为最令发达国家胆寒的疾病之一，谈之色变的程度接近今天说到艾滋病，美国罗斯福当政时甚至向小儿麻痹症“宣战”。20世纪中期以来，随着有效的疫苗问世，发达国家开始率先摆脱小儿麻痹症的噩梦。2001年，全球只发现了480例确认的病例，世界卫生组织正雄心勃勃地采取措施，试图到2005年在全球根治小儿麻痹症。温默等人的研究，在剩勇追穷寇的大好形势下，提醒一下人们重新界定小儿麻痹症“绝迹”的含义，未必是什么坏事。
温默还提出，他们的研究是一个预警信号，表明恐怖分子无须获得接触致命病毒的渠道，就有可能比较容易地制造出生物恐怖制剂。在反恐口号震天响的美国，此说引起的争论最为热闹。众议院议员、佛罗里达州共和党人戴夫·韦尔登7月26日带头提出一项动议，指责《科学》杂志及其网站主管机构——美国科学促进协会不应该发表有关论文，认为这一研究为恐怖分子廉价地制造人类病原体提供了蓝图。正是这个韦尔登，去年提出了全面禁止各种形式克隆人的法案，并获美众议院通过。拥有3.4万名科学家成员的美国微生物学会，也在7月下旬给美国国家科学院去信，建议召集生物医学刊物的出版单位开会，加强对有可能被恐怖分子利用的研究成果发表的管理，人工合成脊髓灰质炎病毒的论文，被该学会作为主要依据之一。试想一下，如果这个建议成为现实，那么此类成果也许会更少进入公众的视线，有多少这样的研究在暗地里进行，将更不为人知晓。要知道，温默等人的研究得到了五角大楼的资助，只不过没有列入密级。
Eckard Wimmer的网页
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