从头建立一个基因组，向合成新生物迈进一步。
　　一项跨越15年的研究项目结出硕果，J·克雷格·文特尔研究所(J.Craig Venter Institute)的科学家们用合成基因组制造了第一个细胞。
　　“将一段基因序列上的信息转换成生命，这还是第一次，”克里斯·沃伊特(ChrisVoigt)说，“真是了不起。”他是旧金山加大的合成生物学家，没有参与这个项目。
　　在基因学先驱克雷格·文特尔的领导下，研究人员们利用2008年开发的一项技术，合成了一种叫做丝状支原体(Mycoplasma mycoides)的微小细菌，含有超过1万个DNA碱基对。下一步，他们将合成的基因组移植到另一个相关细菌一支原体山羊亚种细菌中，先前，他们曾经在非人工合成的染色体上完善了这一过程。
　　一旦受体细胞完成与合成基因组的结合，它们立即开始传达基因组编码中的指令，细胞产生丝状支原体的蛋白质，经过几轮自我复制，受体物种的所有特征就都消失了。这项研究结果发表在最近一期的《科学》杂志网络版上。
　　为了从自然版本中区分出合成基因组，研究人员们在序列中编入一系列水印。他们先是开发了将书写英文字母、标点符号和数字的代码转换成DNA语言，序列中也包含了解码钥。然后，他们写进自己的名字、几段引用语、一个网站的网址，如果成功地破解了代码，人们可以访问这个网站。
　　就创造合成生命而言，这个项目证明了这样一个原则：除了水印和为了降低物种染病而去掉的几个基因以外，合成基因组从根本上再造了自然发生基因。文特尔希望，在未来，合成基因技术可用于设计和开发全新的生物，具有广泛的实际应用。
　　文特尔和他的同事们正在与诺华(Novartis)公司和国家卫生研究院(NIH)合作，研发所有已知流感病毒的“合成卡带(synthesize Cassettes)”——能够插入人工合成基因组的一群基因——用以简化疫苗生产过程，他们设想了这样一个系统，如果像H1N1这样的新病毒出现，开发一种疫苗就会像洗牌一样直截了当，将有关病毒的基因片段编进合成基因，这样就会产生一个可以快速制造疫苗的细胞。
　　研究人员们还在与埃克森美孚公司合作，将藻类细胞加工成为活的燃料工厂，有效地将二氧化碳转换成可用于炼油厂的碳氢化合物。“我们至今还没有发现任何现成的细胞，可以足够有效地使这一过程成为经济上可行，文特尔说。
　　其他潜在的应用包括：设计合成可以制造净化水的微生物，或生产化学品和食品调料的微生物。“我预计，十年内，所有工业用细胞都将是合成细胞。”文特尔说。
　　为此，研究人员们计划最终建立一个万能的受体细胞，可以“启动”任何一种供体基因组。其中的移植过程已被证明是建立合成细胞技术上最具挑战性的一环，文特尔说，如果能够避免每次开发一个新系统时所经历的故障排除阶段，那就完美了。
　　沃伊特说，现在，实现合成基因学潜力的最大障碍是，我们合成DNA的能力和设计DNA能力之间的差距。“这将成为下一代研究的方向。”他说，“构筑DNA的各方面技术已经成熟，下一步将是设计DNA的工具箱。”
　　超越实际的应用，文特尔也希望，合成细胞将有助于阐明生命的基本运作方式，或许能够使研究人员们准确破译每一个细菌细胞的组成部分。尽管无数生物的基因组已经被测序了，文特尔说，我们仍然没能完全了解即使最简单的生命形式是如何产生作用的。“我们想设法使这些细胞中的一个成为生物学中最为人了解的细胞系统。”他说。
　　文特尔还指出，实验室中，在储存于计算机内的指令指示下，由4瓶化合物合成的基因组构成的细胞，能够揭示生命的哪些意义呢?“这既是一个技术的进步，也是哲学的进步，”他说，“这一概念的可能意义是，细菌细胞是软件驱动的生物机器。改变软件，你就可以建成一个新机器。这太令我惊讶了。”
　　这项研究进展突显了这样一个事实，我们正在走出物理性地将细胞和DNA从一处搬到另一处的时代，进入了一个将生物学视为信息科学的时代，沃伊特说。现在，在旧金山完成一个生物体的基因测序，将序列横跨美国电邮至马里兰，然后在实验室里合成该生物，这已经成为可能。“仅仅依靠这些信息，就足以重建生物体，并转换成生命。”沃伊特说。