我曾經在遊泳隊打破遊泳記錄,但因為學習成績不好差點退學。他整天不是追女孩子就是去沖浪。他的弟弟基恩現在是美國國家航空航天局的壹名設計師,他說:“那時候他沒有太多學習的動力。他壹點都不在乎。”
克萊格·文特爾,科學怪獸
越南戰爭爆發後,他被征召加入美國海軍。在新兵智力測驗中,他得了最高分35000分。之後,他接受了醫院醫務人員的訓練,並被派往越南戰場。他討厭戰爭,壹直試圖回到中國。但越南戰爭對他的影響很大,讓他體會到了生命的珍貴。憑著自己的聰明,文特爾終於找到了離開越南的借口,回到了加州。
越戰後,他努力學習,開始選修大學課程。但是他上的大學和他上的中小學壹樣,屬於二三流水平。他的學術生涯始於他進入加州壹所名為聖馬特奧學院的社區學院。之後,文特爾在加州大學聖地亞哥分校獲得了三個學位,分別是1972的生物化學學士和1975的生理學和藥理學博士。
雖然他就讀的大學無法與哈佛等常青藤聯盟相提並論,但工作之余,文特爾無論走到哪裏,都能給朝野留下深刻印象。
與六個國家的科學家單挑
關於他的第壹次大規模報道是反對人類基因組計劃的賽萊拉基因公司的成立。人類基因組計劃由美國科學家於1985年首次提出,並於1990年正式啟動。來自美國、英國、法國、德國、日本和中國等六個國家的頂尖科學家參與了這項耗資30億美元的人類基因組計劃。根據這壹計劃,2005年,人體內約65438+萬個基因的密碼將全部解鎖,人類基因圖譜將繪制出來。但到了1997,多國合作團隊在花費巨資和預定時間的壹半後,只完成了3%的測序工作。
在人類基因組計劃進行的同時,文特爾創立了賽萊拉基因公司,並宣布在沒有政府投資的情況下,先於多國合作團隊完成人類基因組計劃。1991年,文特爾開發了新的測序技術,采用了“鳥槍”等壹系列新方法,很快就真正趕上了跨國合作小組。眼看自己就要輸了,多國合作小組在美國總統克林頓的斡旋下開始與Celera合作,2000年6月完成了人類基因組草圖的90%,2001年初完成了99%。
美國遺傳學家克雷格·文特爾(Craig Venter)被很多人稱為生物學上的“壞孩子”。他曾經公開挑戰“國際人類基因組計劃”,想要對人類基因組圖譜申請專利並從中獲利。他還想利用基因技術創造自然界前所未有的新物種。面對人們的指責,文特爾依然我行我素,因為文特爾對基因研究壹直有自己獨特的看法:“基因沒有好壞之分。”
挑戰國際人類基因組計劃
1990 5438+00年6月,國際人類基因組計劃啟動,美國、英國、日本、法國、德國和中國相繼加入。按照最初的設想,該項目將耗資30億美元,於2005年完成人類全基因組測序。
然而,1998年5月,生物怪傑克雷格·文特爾的介入打亂了“人類基因組計劃”原本的步伐。在Parkin Elmer公司3.3億美元投資的支持下,Venter成立了私人基因研究機構Celera Company。文特爾“狂妄地”聲稱要在三年內完成人類基因組測序,目的是趕在“國際人類基因組計劃”之前完成,以此為人類基因組圖譜申請專利,通過壟斷人類基因組信息獲利。
當時政府支持的人類基因組計劃用了8年時間,只預定了3%的基因組。因此,大多數參與“人類基因組計劃”的科學家都對文特爾的話持懷疑態度,認為他只是在吹牛。然而,美國國家人類基因組研究所加快了研究進度。他們發表聲明說,“人類基因組計劃”的所有基因測序工作將提前兩年於2003年完成。
文特爾領導的研究團隊很快向全世界證明了自己的實力:在過去的壹年裏,Celera公司在基因組研究方面取得了壹個又壹個突破,似乎真的走在了“人類基因計劃”的前面。2000年4月6日,Celera公司突然宣布完成基因測序。四天後,美國國家人類基因組研究所主任弗朗西斯·柯林斯發表聲明,稱賽萊拉的測序結果有問題。他們應該查了10次基因測序數據,結果只查了三次。
無論Celera的測序結果是否足夠成熟,這都是壹個奇跡般的進展,迫使國際人類基因組計劃在2000年5月10日宣布,基因測序的完成時間將再次提前,從原來的2003年6月提前到2006年6月5438+0日。“公立”和“私立”研究人員之間的競爭越來越激烈。
鳥槍法基因測序
文特爾之所以敢於挑戰“國際人類基因組計劃”,其實是有備而來。雖然文特爾之前並不廣為人知,但他在基因測序方面已經取得了相當的科研實力,掌握了壹種獨特而快速的基因測序方法。
文特爾早年的生活經歷也頗具戲劇性。65438年至0947年,文特爾中學畢業後加入海軍醫院兵團,先後獲得聖地亞哥大學生物化學學士學位,幾年後獲得生理學和藥理學博士學位,走上科研之路。
後來,作為美國國立衛生研究院的研究人員,他開創了壹條技術捷徑,極大地促進了對基因的探索。但文特爾獨特的性格讓很多人不舒服,因為他喜歡獨斷專行,有些同事甚至稱他為希特勒;與其他謙虛的科學家不同,文特爾特別喜歡召開新聞發布會,他的所有研究都對記者開放。
在1995年,Venter首次測序了壹個完整的細菌基因組,並破譯了壹種叫做流感嗜血桿菌的細菌的DNA,這種細菌可以導致肺炎,並經常導致兒童致命的腦膜炎。這項工作使他領先於他的競爭對手,並讓美國國立衛生研究院的官員感到尷尬,他們拒絕為該項目提供資金,理由是文特爾想使用壹種稱為“全基因組鳥槍法”的新方法。
“槍支排序”——沒用的。
事實證明,全基因組鳥槍測序法是壹種非常強大的方法,它將壹個細胞的所有基因碾壓成無數個DNA片段,供測序儀“破譯”。計算機處理由此產生的瑣碎數據,並將密碼拼湊成完整的基因組序列。這種方法只是對以前“快速標簽測序法”的改進,但他把大量工作交給計算機後,基因測序的速度大大提高了。諾貝爾獎得主詹姆斯·沃森(James watson)對文特爾批評頗多,但他也承認文特爾的發現是“科學上的偉大時刻”。
和妳的對手站在講臺上
文特爾對人類基因組申請專利的想法受到了全世界的批評。但是,人們還是要看著他壹步步成功。為了防止人類基因組的專利落入文特爾手中,2000年3月4日,14,時任美國總統克林頓和英國首相布萊爾聯合發表聲明,宣布兩國政府都支持向世界免費公開基因組數據,文特爾壟斷基因組專利的企圖受挫。但美國有承認基因專利的先例,如何回報文特爾研究工作的應有價值成為棘手問題。
2000年4月,人類基因組計劃的非官方領導人弗朗西斯·柯林斯給美國能源部負責指導人類基因組計劃的科學家帕特裏諾斯打電話,分析了基因組解碼的情況。他建議政府出面,在公共和私人研究機構之間達成和解,這將極大地促進整個人類基因組圖譜的繪制。
在接下來的幾個月裏,柯林斯和文特爾開始秘密接觸。因為“人類基因計劃”被懷疑落後,柯林斯壓力很大。雙方爭論的焦點是:這壹科學裏程碑式的榮譽應該授予誰?誰的基因組測序更完整、更準確、更有用?這個人類最重要的數據應該免費向全世界開放嗎?
雙方討價還價,有時甚至激烈爭吵。克林頓總統也親自過問此事。他給科學顧問尼爾·瑞安寫了壹個簡短的指示:“安排壹下,讓這些家夥可以攜手合作。”經過三次談判,文特爾最終放棄了專利申請,雙方達成協議:同時共同宣布成功繪制出人類基因組草圖。
2000年6月26日,時任美國總統的克林頓在白宮鄭重宣布,“人類有史以來最重要、最令人驚嘆的地圖集”——人類基因組草圖完成。克林身邊站著兩個科學家,壹個是壹直為政府服務的弗朗西斯·柯林斯,壹個是政府不得不邀請的克雷格·文特爾。
2001年2月,文特爾團隊做的人類基因組測序報告發表在《科學》雜誌上,柯林斯領導的公共基金支持的實驗室聯合體的報告也發表在《自然》雜誌上——兩個研究機構同時發表了他們的研究成果,但不是聯合研究的結果。私人公司公開挑戰公共研究機構,最終和對手站在了講臺上。
1000美元繪制個人基因圖譜
人類基因組競賽讓文特爾名聲大噪,無論他的對手多麽討厭他的賣弄,他們都不得不承認文特爾在他們之上。費城科學信息研究所通過追蹤科學家發表的作品被同行引用的頻率來衡量其影響力。根據研究所提供的數據,文特爾在分子生物學家中屬於前0.05%。
但由於人類基因組專利申請失敗,塞萊斯公司股票暴跌,公司經營異常艱難。為了拯救公司,克雷格·文特爾(Craig Venter)提出了壹個新的、更加雄心勃勃的計劃——以65438美元+0,000英鎊的價格為所有人進行基因組測序。文特爾承諾,任何人只要支付65,438美元+0,000英鎊,就可以獲得自己的基因圖譜。只要每個人都有自己獨壹無二的基因圖譜,不僅他的醫療會更精準、更有針對性,就連他的合法經營活動也會有保障,因為別人無法模仿他的基因。
文特爾還透露,塞萊斯公司公布的人類基因組圖譜基本上是他自己的個人基因組圖譜。雖然,當時塞萊斯表示,其研究人員從20名捐贈者中挑選了5名不同種族的人,然後根據他們的基因繪制了基因組圖譜。但事實上,文特爾自己的基因對這個測序圖譜的貢獻最大。
媒體指責文特爾將自己的基因圖譜冒充為全人類的基因圖譜(從科學上講,這樣做並沒有什麽不同,不同種族的基因測序主要是為了文化和解的象征意義),而文特爾則辯稱,自己的基因組測序有兩個原因,壹是對科學的好奇,因為每個人都可能對自己的基因組感興趣;第二是責任感,因為測序者的基因隱私會被公開。作為人類基因組測序的積極推動者,文特爾認為成為第壹個被測序的誌願者是他的責任。
然而,收費繪制個人基因圖譜的計劃並不順利。壹方面,基因測序的成本沒有及時降低到可以接受的水平。另壹方面,願意“早試”的人太少。塞萊斯仍然處於艱難的經營狀況。文特爾的末日在5438年6月+2002年10月到來,公司董事會壹致投票決定解雇他。當時,他不得不半夜溜進自己的辦公室收拾東西,離開自己創立的塞萊斯公司。
創造新的生物
離開塞萊斯後,文特爾逃到他新買的95英尺長的遊艇“魔術師二號”上,非常沮喪。在遊艇上,文特爾告訴客人,“我可能會自殺。就算我不自殺,也會生病死掉。”他嘗試了購物療法,買了壹棟500萬美元的別墅,外加壹個漂亮的遊泳池,遊泳池裏有壹個2.75米高的人工瀑布。這座別墅高高聳立在山腰上,俯瞰著加勒比海。然而,這種美好的生活讓他越來越煩躁。
文特爾的哥哥加裏提到過那次。他說,“我看見克雷格在船的甲板上,喝著雞尾酒。他想試著過輕松的生活,但這只能持續壹個小時...這種生活似乎要把他逼瘋了。”
僅僅過了幾個月,那個克雷格就重出江湖,重返科研。2002年4月,他創立了克雷格·文特爾科學基金會。文特爾將他從塞萊斯公司獲得的超過6543.8億美元捐贈給該基金會,該基金會將從事基因的非營利研究。
文特爾宣布,現在他有了壹個新的理想,這可能是科學的終極目標:創造新的生命形式。文特爾計劃利用現有的DNA片段合成最小、最簡單的基因組——壹個在實驗室裏制造的只有300個基因的螺旋,並將其嵌入到遺傳密碼已被移除的細菌體內。然後觀察微小的細菌是否完全按照文特爾簡化的生命過程“活著”,開始運動、代謝、繁殖。
如果計劃成功,世界上將誕生壹種新的生物。他為自己制定了壹個創造細菌的宏偉計劃。他將其稱為“原型A”,並計劃以其為基質構建壹群更大更復雜的細菌,以期找到壹種成本更低、效率更高的藥物和化學品生產方法。
在文特爾最簡化的基質基礎上產生的其他細菌,將有助於緩解人類在環境和能源方面遇到的問題。他們將捕獲二氧化碳,抑制溫室效應。它們可以清理核廢料,產生大量氫原子,這將徹底改變全球能源經濟的面貌。此外,能源部長亞伯拉罕在新聞發布會上證實,美國政府已經加入了他的計劃,能源部已經用納稅人的錢65,438+0,200萬美元來支持文特爾的冒險。亞伯拉罕說:“這些夢不是科幻小說。這種研究改變我們未來的可能性是巨大的。”
到海洋深處的淘寶
不久前,文特爾突發奇想,將自己的專用遊艇“魔術師二號”改裝成了壹艘研究船。他帶領他的研究人員對英屬百慕大群島附近的馬尾藻海進行了壹次探險,繪制了馬尾藻海生態系統中所有微生物的基因組序列圖。
文特爾說,科學家通常以實驗室培養的形式研究微生物,但與整個生態系統中的微生物數量相比,實驗室中可以培養的微生物數量非常少。文特爾指出,海洋中微生物的基因寶庫可以讓它們在完全不需要培養的情況下提取DNA。利用基因組測序的工具,他們可以發現大量新的微生物。
目前,文特爾等人已經有了壹系列重要發現。他們發現了至少65,438+0,800個新物種和超過65,438+0.2萬個新基因。782個基因的蛋白質產物對光敏感,其中可能含有微生物將陽光轉化為能量的秘密。此外,還有大約5000個新基因,其功能涉及釋放化合物中的氫原子,氫是人類迫切需要的新型能源。文特爾說,這些新發現的基因組序列將免費向公眾開放。
文特爾說,這些新發現的基因將為他提供更多合成新生物的遺傳物質,創造出具有有用價值的新生物可能已經為期不遠。文特爾制造新生物的計劃再次受到廣泛批評。人們擔心他創造的新生物會改變整個生物界的自然進化過程,也有人擔心他的發明會被恐怖分子利用。但文特爾還是壹意孤行。"