破壁：无细胞生物学前途无量

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养，以便产生治病的药物。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，那么科学家可定制生产蛋白质。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。生物的生存与繁殖是在进化中形成的，那样会耗费精力。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。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。例如基因改造的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。