人造细胞

活细胞的构造通常非常复杂，它的新陈代谢由进化过程中形成的错综复杂的自控机制所决定。而人造细胞(artificial cell)可以在非常短的时间内在实验室里生产，因此成为生物学研究、药物筛选、医学治疗的新技术。目前人造细胞还只是最小限度的细胞(minimalcell)，由人工制造的各种细胞成分组成。大多数现有的人工细胞已经具有了许多活细胞的功能。例如基因转录、蛋白质翻译、ATP合成等，但是离真细胞的复杂功能还有很大的差距。宾夕法尼亚大学生物工程系Daniel Hammer博士与匹兹堡卡耐基一梅隆大学的Philip LeDuc博士都成功地制作了人工细胞微囊可以携带治疗药物到靶组织释放。

二十世纪九十年代加拿大McGill大学医学博士Thomas Ming Swi Chang首先制造了人工红细胞，2005年纽约洛克菲勒大学Albert Libchaber及其同事利用一种大肠杆菌的提取物含有细菌的分子生物合成成分，例如核糖核酸分子和某些酶，在这种液体中生产出直径为几微米的小滴，并给它们包上了人工细胞膜成为具有一定的基因转录与蛋白质翻译能力的人造细胞。

2010年5月20日美国《科学》杂志报道了世界首例人造单细胞生命体——蕈状支原体(Mycoplasma mycoides)新种株。蕈状支原体是一种简单的原核生物，J.Craig Venter博士和他的同事按照已知的基因组序列信息(GenBank：CP001668)，在实验室里借助化学合成技术获得了长度为1.08Mbp的人造蕈状支原体基因组，命名为JCVI-syn1.0。

JCVI-syn1.0略短于野生型基因组长度，合成过程中保留了19个无害突变，并设计插入了4个特殊的水印序列(watermark)作为鉴别的标记。然后将人工合成的基因组导入彻底清除了内源基因组的山羊支原体(Mycoplasma capricolum)，制造出完全由外源性基因组控制的蕈状支原体新种株，这个人造基因组控制的细胞不但具有设计的生命特点，而且可以自我复制。尽管世界上第一个完整意义上的人造单细胞没有能够包裹上人造的细胞膜，但是它开创了前所未有的制造与操控生命的方式。

回顾从1665年英国科学家Robert Hooke第一次观察到细胞到venter制造出由人工合成基因组控制的蕈状支原体细胞经历了漫长的350多年，而人工制造出一个包围着人造细胞膜的完整的原核细胞可能不会令我们等待太久。然而高等植物和包括人类在内的哺乳动物细胞的基因组远远大于蕈状支原体细胞的基因组，细胞结构也远较蕈状支原体细胞复杂，因此我们可以期待人工制造的高等生物与人体细胞的出现，但是可能需要等待很长的时间。

实际上，人工生命是研究那些具有生命特征的人工系统，从化学结构的细胞到计算机模拟的数字细胞等许多系统可以符合这种要求，这些系统可以进行旨在表现生命系统原理以及组织的实验。同时，人工生命的许多研究还致力于理解我们目前已经知道的生命形式，但又不会局限于已知的生命形式。从这种意义上讲，地球上的生命进化也仅仅代表一种特定的进化途径，应该还可以用别的物质来构造另外一些生命形式，赋予它们生命的特征·使其具有进化、遗传、变异等生命现象。

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