看前提醒，本系列充斥着作者的主观论证，且因为资料太多太杂导致多数文章没有进行参考文献的索引，不喜勿喷，欢迎理性积极讨论.

浅谈我对改造生命的理解与展望

  从水下的第一个萌芽开始，生命就开始了改造环境的征途，待到东非大裂谷中的猩猩不得已而下地时，生命对自然的改造就走上了快车道。我们的祖先和他们的亲戚们，凭借着他们无与伦比的大脑容量获得了改造自然最强大的武器——好奇心与创造力。如果说，在之前亿万斯年的时间长河里，生命都是被动地改造环境，或是适应环境，那么智人的出现便是生命主动改造环境的起点，他们搬石凿山，烧林开荒，利用着自己的创造力大肆地改造着这个世界。同时，他们也把目光盯向了与他们一致的生命之上，他们驯化作物，蓄养家畜，酿酒制醋。他们把环境改造地适宜他们生存，他们把生命改造地方便他们生活。

  随着时间的流逝，文明的进步，科技的发展，人类对生灵与自然的改造能力呈现了如指数爆炸般地增长，对生命缓慢地改造驯化已经慢慢跟不上人类的需求了，贪婪与好奇驱使着他们窥视起了那组成生命的底层代码——基因。1953年James Dewey Watson和Francis Crick发现了DNA双螺旋结构，揭示了生命遗传的本质；1958年，Crick提出遗传的“中心法则”，阐明了遗传信息构成和传递的规律；1966年，生命的遗传密码子表解析完毕；1970年，限制性内切酶的发现（同年逆转录酶也被发现）使体外进行DNA操作成为可能；1985年，PCR技术的发明使得人类可以获得大量的DNA序列的材料；1990年，John Craig Venter发明了鸟枪法测序，开启了人类对DNA进行高通量测序的新纪元。此时此刻，改造生命的基石已经初步构成了。[1]

 如果把生物体的遗传信息比喻成一本书的话，那么DNA序列便是这本书上的文字，进过对测序方法不断地升级迭代以及人类持续多年的测序，人类已经获得了大部分“物种之书”上的全部文字（全基因组测序）。但是，得到文字知识开始，读懂文字才是解析生命、改造生命的重中之重。遗憾的是，目前人类哪怕对最简单的生命体——病毒的基因也处于一个“半文盲”的状态，能读懂，但不多，面对细胞生命的时候更是满头雾水。但不要紧，仅凭着这支离破碎的信息，已经足够人类这一充满创造力的生物大展身手了。

  所谓改造生命，便是人类在物种的遗传之书上自由创造，包括但不限于简简单单的添删改查。人类把其他书里的文字转移到另一本书里，来让这本书变成对人类更有益的“名著”，甚至于2010年，Venter宣布首个“人工合成基因组细胞”诞生. 他设计、合成和组装了1.08Mb的支原体基因组（JCVI-syn1.0)，这相当于把支原体整本书的文字一段段地都换成人类设计的文字加水印，来进行伪·创造生命。2014年，美国Scripps研究所Romesberg团队设计合成了一个非天然碱基配对：X和Y, 并将它们整合到大肠杆菌基因组，在生命的之里添加了新的文字。与支原体等元和生物不同，真核生物的遗传之书并非杂乱无序，物种的DNA会盘曲折叠成染色体，组成了书里的各个章节，这不仅规范管理了书中的文字，同时也使其被改造的难度节节攀升。但在2017年，天津大学元英进教授牵头完成了酵母的长染色体的精准定制合成，成功的人工合成了生命的一个章节，随机的2018年，我国科学家覃重军团队与美国科学家杰夫·博克团队实现人工改造真核生命，分别把酿酒酵母的16条染色体整合成1条，把生命的各个章节整合成了一章，打开了改造生命的新大门。[2-4]

 此时此刻的人类就像一个天性顽劣的孩子在这篇有字的白纸上肆意玩耍，但是玩耍也不是一帆风顺的，为了保证物种的正常生存和遗传信息的完美传代，物种的遗传之书自带审查修改功能，这为人类地玩耍带来了巨大的不便，同时人类每次改造遗传之书的过程也极为低效，根本满足不了人类自身的好奇心，所以人们不断地寻找着遗传之书审查的bug，改进自己玩耍时的小工具——基因编辑技术，直到2013年，人类终于掌握了生命遗传之书截至目前最大的bug——CRISPR，2013年，人类发现CRISPR/Cas9系统可高效地编辑基因组。随后张锋等使用CRISPR系统成功地在人类细胞和小鼠细胞中实现了基因编辑。CRISPR的高效编辑能力使得人类改造生命的能力增强了数倍不止，由其掀起了席卷全世界的基因编辑热，一个大基因编辑时代仿佛近在人类眼前，直到2018年11月26日，贺建奎的人类基因编辑婴儿事件的发生给这股巨浪按下了一个刹车键，也再次提醒人类改造生命的警戒线——人类自己。[5-6]

  可以说，人类改造生命与自然的历史是极为悠久的，从人为驯化到基因编辑，从耕作技术的起源到合成生物学的兴起，人类的繁盛史也即是人类改造生命与自然的历史，人类改造驯化了小麦、水稻等作物，解决了温饱，文明才得以发展，人类对生命的改造在人类发展中占据了举足轻重的作用。如今，随着合成生物学的发展兴起，人类利用自己的工匠精神改造着生命的底层逻辑，使得它们越来越方便人类使用，我毫不怀疑，迟早有一天，人类能完全真正地从无到有地创造出一个生命，篡夺从前独属于上帝神明的权柄。制造微生物细胞工厂生产化学品、材料、燃料、植物天然成分和替代蛋白；通过细菌、细胞来治疗疾病和帮助作物增产等。人类正在不断拓展改造生命的新边界。但同样，其发展也必须受到人类自己的严密调控，改造生命也有绝不能越过的警戒线，目前人类正处于这个悬崖的边上，如何好好利用这把双刃剑是我们必须时刻考虑的问题！

参考资料：

[1] https://zhuanlan.zhihu.com/p/464165639

[2] https://zhuanlan.zhihu.com/p/357331408

[3] https://news.gmw.cn/2018-08/30/content_30867343.htm

[4] https://zhuanlan.zhihu.com/p/65165375

[5] https://zhuanlan.zhihu.com/p/90266670

[6] https://www.zhihu.com/question/526499608/answer/2631539391