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新技术带来大自然的益处,同时也避免了生活的烦恼。

【经济学人】破壁:无细胞生物学前途无量

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译者:曾经蔚蓝 原文作者:Economist
发布:2017-05-11 23:33:00 挑错

生物的用处极大。农民饲养动物,从它们身上获取肉、蛋、奶供人类食用。制药公司对动物细胞进行基因改造,将它们放入容器进行培育,以产生治病药物。但这里存在一个潜在问题,获取细胞和高等生物,使它们听命于人类并非易事。

也许有一个更好的方法。大约一百年前,有人首次提出无细胞生物学概念,如今终于要在世人面前揭开面纱了。这项技术是从活细胞中提取蛋白质生产机器,细胞壁、无用分子和生物自身的DNA被通通丢掉,在剩下的粘稠物中注入新DNA,这样科学家就可以定制生产蛋白质。本月在加利福尼亚州,苏特罗生物制药公司(Sutro Biopharma)从细胞中提取的1000升生产机器将生产癌症药物成分,并将于明年接受美国食品和药物管理局的测试。这将成为以此种方式生产的首款商业产品,其他公司正在研究以类似技术生产塑料、杀虫剂等五花八门的产品。对于试图不靠动物生产人造肉的公司,无细胞生物学也能提供帮助。

但现在为时尚早,这些技术的商业可行性有待于证明。在许多人看来,合成生物学颇有“扮演上帝”的味道:多久能采用该技术,监管机构有很大发言权。但将生物生产与生物相互分离是有道理的,这有三个原因。

首先是效率。进化塑造了生物的生存与繁殖,但那会耗费精力。试拿胰岛素为例,过去从猪的尸体中提取,现在从转基因酵母或细菌中生产,这些细菌(以及之前所用的猪)除了利用宝贵养分生产胰岛素之外,也制造大量对自身生存意义重大却对人体毫无价值的蛋白质。科学家依靠无细胞生物学,能把更多养分转化为目前生产的终端产品。

生物的脆弱性也令人伤脑筋。例如转基因细菌可用于制造燃料异丁醇,但它是一种溶剂,细菌没等制造太多异丁醇就被杀死了。无细胞系统更为强大,想想健赞公司生产的治疗罕见遗传疾病的伊米苷酶和半乳糖苷酶,两种药物均由仓鼠卵巢细胞生产。2009年,这些脆弱细胞感染了病毒性疾病,导致生产停滞一个多月,损失高达数亿美元。正因为无细胞生产系统并非生物,所以不可能感染疾病。

无细胞生物学还有第二个益处,它有可能避免因依靠生物而导致的某些社会和环境问题。例如种植玉米作为生产乙醇的原料,其占地本可用于种植粮食。畜牧业约占地球四分之一的无冻土地,并导致气候变化。在容器内生产燃料或粮食是个不错的选择。

文化转变

第三个原因是道德问题,动物有承受痛苦的能力,而制造动物的细胞机器却没有。现代科技用合成物代替了许多天然产品,但人类仍依靠动物提供食物、纺织物和少数药物。天然昂贵的蛇饲养场生产抗蛇毒血清,许多人反对工厂化饲养猪、鸡、牛,用于制造皮草的动物皮毛一般是牲畜身上最具价值的部分。即使你不是素食主义者或动物权益保护者,也会欢迎以更人道的方式制造这些产品。

从实验室到量产的过程存在诸多隐患,但我们应该对无细胞生物学感到高兴。未来人类会经常需要大自然的恩惠,包括营养物、药物、化学品,但也许不必总靠生物去生产这些东西。

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共计1条评论
lxdhk发表于:2017-05-13 12:56:55

姿势大涨的好文。

有些地方似乎有点歧义,如这一段:


Living organisms are shaped by evolution to survive and reproduce. That wastes energy /生物的生存与繁殖是在进化中形成的,那样会耗费精力。

似乎说的是 “进化过程决定了有机体的生存和繁殖方式,而那很浪费能源"

Consider insulin, which used to be harvested from pig carcasses, and these days is made in vats of genetically modified yeast or bacteria. Those bacteria (and their porcine predecessors) use valuable nutrients to build a host of other proteins besides insulin which are vital for their own survival but worthless to humans. /试想人类当初从猪的尸体中提取胰岛素,如今利用基因改造的酵母或细菌进行生产。这些细菌(以及它们代替的猪细菌)利用有价值的养分制造胰岛素和大量的其他蛋白质,它们不仅是细菌生存的关键,也对人体大有益处。

注意到这一句首先当然是因为worthless to humans 和“对人体大有好处” 完全意思相反,然后在琢磨一下,前面似乎也有些问题,意思似乎应该是这样:

试拿胰岛素为例,过去是从猪的尸体提取,现在则是从转基因酵母或菌体中生产,这些菌体(以及之前所用的猪)利用宝贵的养分制造大量和胰岛素无关的其他蛋白质,这些蛋白质对它们的生存意义重大,但对人体毫无价值。

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