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我實(shí)驗(yàn)室做的工作是想看看能否可以自己不制造分子和替代品，而是讓人體自身的細(xì)胞為我們制造分子。分子是有可能會(huì)根據(jù)我們的需求定制的。因?yàn)樯杉?xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞都有細(xì)胞核，細(xì)胞核由染色體構(gòu)成，染色體是DNA分子經(jīng)過(guò)纏繞與蛋白質(zhì)共同形成的。染色體的分子結(jié)構(gòu)，也就是著名的DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

DNA就是一個(gè)螺旋狀的生物大分子。我們?nèi)祟?lèi)的遺傳信息都儲(chǔ)存在DNA序列中，而DNA用ATCG四種堿基來(lái)編碼遺傳信息。這四種堿基相互之間有配對(duì)關(guān)系，A和T配對(duì)，C和G配對(duì)，經(jīng)過(guò)配對(duì)之后就形成雙鏈結(jié)構(gòu)，又因?yàn)榛瘜W(xué)穩(wěn)定的傾向性，最終形成了雙螺旋結(jié)構(gòu)，這就是DNA序列。這個(gè)序列有多長(zhǎng)呢？有30億個(gè)堿基對(duì)，也就是30億個(gè)A-T、G-C字母對(duì)。不同的DNA區(qū)別僅在于字母的排列順序不同。

DNA是可以復(fù)制的。當(dāng)細(xì)胞分裂的時(shí)候，細(xì)胞核也要分裂，基因組也會(huì)分裂，每次分裂之前它的DNA一定要復(fù)制一遍。怎樣復(fù)制？既然DNA通過(guò)ATCG四個(gè)字母來(lái)編碼遺傳信息，那誰(shuí)來(lái)解碼呢？怎么解碼呢？

負(fù)責(zé)解碼的是RNA聚合酶，它是一個(gè)蛋白，在DNA上面可以把雙螺旋打開(kāi)，像一只手一樣把雙鏈結(jié)構(gòu)分開(kāi)，分開(kāi)之后單鏈就露出來(lái)了，然后RNA就會(huì)以單鏈序列為模板把信息抄寫(xiě)到另一個(gè)分子——RNA分子上。RNA分子結(jié)構(gòu)和DNA很像，也是四個(gè)堿基，即AUGC,A對(duì)U，G對(duì)C，也就是說(shuō)能根據(jù)DNA的堿基配對(duì)，把DNA序列原封不動(dòng)的拷貝到RNA分子上，這個(gè)過(guò)程叫做轉(zhuǎn)錄。

單鏈RNA分子形成以后，會(huì)被從細(xì)胞核運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)里。之后更神奇了，有一個(gè)巨大的分子機(jī)器叫做核糖體，它就好像一個(gè)組裝機(jī)器的流水線，把RNA上面的四個(gè)字母以每三個(gè)字母搭配一種氨基酸（氨基酸是組成蛋白的基本材料，人體有20種常見(jiàn)的氨基酸）轉(zhuǎn)變?yōu)榘被嵝蛄?，這個(gè)生產(chǎn)線過(guò)完之后就會(huì)形成一長(zhǎng)串氨基酸鏈，這個(gè)鏈經(jīng)過(guò)折疊后就變成了蛋白。不同的三個(gè)字母搭配不同的氨基酸會(huì)組成不同的蛋白，而蛋白是大多數(shù)生命的細(xì)胞里最重要的活性大分子。所以蛋白的組成在很大程度上的決定了你的細(xì)胞是什么樣子，每個(gè)物種是什么樣子。

我和我的團(tuán)隊(duì)感興趣的是如果超越四個(gè)堿基和雙鏈結(jié)構(gòu)呢？能不能是五個(gè)或者六個(gè)字母呢？能不能是三鏈結(jié)構(gòu)呢?那會(huì)生成什么樣的蛋白質(zhì)呢？會(huì)產(chǎn)生什么樣的結(jié)果呢？在告訴大家方法論前，我先來(lái)講講我這樣做的動(dòng)機(jī)。

動(dòng)機(jī)分兩種，概念性動(dòng)機(jī)和實(shí)用性動(dòng)機(jī)。從有人以來(lái)，人們就開(kāi)始思考，生命是什么？生命由什么組成？分子嗎？如果是，那是什么分子？對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，人們有不同的解讀。有人說(shuō)生命和分子已經(jīng)如此完美，它們是造物主存在的證據(jù)。上帝將生命注入物質(zhì)，注入到分子中，這樣分子才得以在生命中發(fā)揮作用。有些人則和達(dá)爾文站在一起，認(rèn)為生命是進(jìn)化得來(lái)的。不過(guò)不論你同意哪種觀點(diǎn)，有一點(diǎn)是可以確定的，那就是自然造物已經(jīng)如此完美，而經(jīng)歷過(guò)數(shù)十億年的進(jìn)化，大自然已經(jīng)沒(méi)有多少空間留給化學(xué)家去造物了。那化學(xué)家還能做什么呢？

從實(shí)用角度看，從胰島素開(kāi)始，蛋白質(zhì)藥物已經(jīng)顛覆了整個(gè)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)。如今蛋白質(zhì)治療劑的種類(lèi)越來(lái)越多，它做了很多小分子藥物做不了的事情。我們是不是可以這方面入手開(kāi)發(fā)出新的蛋白或者蛋白藥物呢？

如果你對(duì)此感興趣，就必須設(shè)法做出我提到的第五個(gè)和第六個(gè)字母，這樣才可以在生物體中編碼出和常見(jiàn)的二十個(gè)氨基酸不一樣的氨基酸。自然系統(tǒng)的工作方法，正如我提到的G配對(duì)C、A配對(duì)T，它是通過(guò)共享氫原子來(lái)實(shí)現(xiàn)，科學(xué)家稱之為氫鍵。因此G具有粘附于C的氫鍵模式，A具有與T互補(bǔ)的氫鍵模式。現(xiàn)在，為了搭配出第五和第六個(gè)人工的字母對(duì)，來(lái)形成第三對(duì)人工堿基對(duì)，科學(xué)家借助了核苷酸。我們必須考慮應(yīng)當(dāng)嘗試?yán)檬裁礃拥淖饔昧?。在自然界中有很多種作用力，我們不必非要使用自然界賴以用于信息和存儲(chǔ)和檢索的那個(gè)作用力。

事實(shí)上，有一種強(qiáng)大的作用力稱為疏水作用力。它被認(rèn)為是控制早期蛋白質(zhì)折疊過(guò)程的主要作用力。舉例說(shuō)明，如果你把水和油混合起來(lái)，它們會(huì)互相逃避，不會(huì)混在一起。因此，如果我們制作疏水性的核苷酸類(lèi)似物，像油一樣它們不會(huì)和類(lèi)似水一樣的堿基配對(duì)，但它們可能會(huì)相互配對(duì)。所以我們可以使用這種作用力，因?yàn)樗痛笞匀凰玫淖饔昧Σ灰粯印Ｄ敲次覀兪欠窨梢岳檬杷饔没蚱渌逊e作用力來(lái)實(shí)現(xiàn)遺傳信息的穩(wěn)定儲(chǔ)存和檢索呢？這就是最初的想法。所以我的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始沿著這個(gè)方向探索。我是個(gè)化學(xué)家，我們從藥物化學(xué)的角度思考問(wèn)題。我們?cè)囍没瘜W(xué)藥物開(kāi)發(fā)的方法制造類(lèi)似物。

大家從下圖可以看到一部分堿基，它是雙鏈螺旋字母的一部分。你們可以看到結(jié)構(gòu)，雙鏈之間的梯子，這些通常相是會(huì)互相作用的部分。里面還有一些額外的糖和形成寡核苷酸或DNA的磷酸鹽，這里就不詳細(xì)描述了。我們?cè)O(shè)計(jì)的所有類(lèi)似物都是疏水性的，它們被設(shè)計(jì)成用疏水作用力彼此配對(duì)，而非互補(bǔ)氫鍵作用。然后我們開(kāi)始嘗試制造這些類(lèi)似物。

就像我上面說(shuō)的，我們用的是藥物化學(xué)的方法。我們首先嘗試的是制作一些簡(jiǎn)單的堿基對(duì)，把它們放入DNA，看看細(xì)胞中的DNA聚合酶在復(fù)制DNA信息的時(shí)候能否能識(shí)別它們，以此分析這些人造堿基對(duì)的能力。剛開(kāi)始的時(shí)候，我們只能在試管里做實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樵缙诘膲A基表現(xiàn)欠佳。它們幾乎無(wú)法被DNA聚合酶識(shí)別。我們瞪大眼睛仔細(xì)看，但看不到任何被識(shí)別的跡象。后來(lái)我們發(fā)現(xiàn)了一些稍微活躍一點(diǎn)的堿基，我們把它們收集起來(lái)，仔細(xì)觀察它們有什么不同之處。據(jù)此我們開(kāi)始混合、匹配并組合差異，提升它們的多樣性。這是醫(yī)藥化學(xué)研究化學(xué)藥物的方法。

他們建立了所謂的結(jié)構(gòu)活性關(guān)系，以了解分子設(shè)計(jì)中的特定變化如何影響其行為。一旦構(gòu)建這些關(guān)系，你就可以用這些關(guān)系設(shè)計(jì)其他類(lèi)似物以繼續(xù)完成該過(guò)程。所以我們篩選了很多類(lèi)似物。這些類(lèi)似物，現(xiàn)在在實(shí)驗(yàn)室中被稱為“第一代類(lèi)似物”。你可以看到它們都相當(dāng)?shù)拇?，隨著我們?cè)阶鲈胶?，我們開(kāi)始探索一些更小的（如下圖）。這些，現(xiàn)在在實(shí)驗(yàn)室中被我們稱為“第二代類(lèi)似物”。你看，我們正在探索很多不同類(lèi)型的東西。我們正在研究不同的氟、處于不同位置的氟原子，或這種取代基，這是甲基中的氧或僅僅是簡(jiǎn)單的甲基，許多不同大小的環(huán)。

第一代類(lèi)似物

第二代類(lèi)似物

經(jīng)過(guò)不停探索，大約14年后終于找到了一對(duì)，我們稱之為dNaM-dTPT3。我在這里展示它在DNA里的樣子，也正好可以再次向大家展示維持天然堿基對(duì)的氫鍵。

這是堿基A和T及令他們粘在一起形成雙鏈的互補(bǔ)氫鍵。如我所說(shuō)，它也是能夠被復(fù)制和信息最終以蛋白質(zhì)形式表達(dá)的能力基礎(chǔ)。這里有兩個(gè)A-T對(duì)。這是我們的堿基對(duì)（灰色部分）。我們的沒(méi)有額外的氫鍵，但它們卻能抱在一起。首先我認(rèn)為這是一個(gè)非常有概念意義的結(jié)果。如果觀察自然形成的DNA雙鏈體，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，那些互補(bǔ)的氫鍵是它們中最明顯的部分，并且每個(gè)人都認(rèn)為它們是DNA必不可少的。而我們告訴大家，也許任何你可以駕馭的作用力，任何你作為化學(xué)家可以理解和研究的作用力，你都可以調(diào)配，并用來(lái)儲(chǔ)存和表達(dá)信息。所以我們開(kāi)始重復(fù)利用這種疏水作用力。

我們很想在活體細(xì)胞內(nèi)嘗試這一發(fā)現(xiàn)。但在此之前，我想先告訴大家一些關(guān)于我們研究機(jī)制的細(xì)節(jié)，因?yàn)槲艺J(rèn)為這個(gè)故事非常精彩，是我最喜歡的實(shí)驗(yàn)室故事之一。開(kāi)發(fā)出這些人工堿基對(duì)后，我們假設(shè)即使沒(méi)有氫鍵，它看起來(lái)也會(huì)很像天然堿基對(duì)。大家都認(rèn)為聚合酶的能力是復(fù)制DNA序列信息然后將其轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)中。每個(gè)聚合酶會(huì)識(shí)別特定的天然堿基對(duì)，也就是GC或AT。事實(shí)上，這對(duì)堿基被稱為沃森-克里克堿基對(duì)?？赡艽蠹叶悸?tīng)說(shuō)過(guò)，它是化學(xué)領(lǐng)域最著名的結(jié)構(gòu)之一。因此，在圣地亞哥大學(xué)的最后階段，我們解出了雙鏈DNA中非天然堿基對(duì)的結(jié)構(gòu)。下圖里有十個(gè)不同結(jié)構(gòu)，這是十個(gè)不同結(jié)構(gòu)的疊加，這里是平均結(jié)構(gòu)。

大家從上圖中可以看到，這些美麗的堿基對(duì)從上到下地排列在DNA里。中間這個(gè)是我們的，看起來(lái)不像天然堿基對(duì)。我把這個(gè)堿基放大，就是這個(gè)交互的部分允許它們配對(duì)。這是一個(gè)GC堿基對(duì)，G通過(guò)氫鍵和C配對(duì)。無(wú)論是CG還是GC，TA或AT都無(wú)關(guān)緊要。所有這些堿基對(duì)形成完全相同的結(jié)構(gòu)。無(wú)論是在雙鏈DNA或者在合成堿基對(duì)的過(guò)程中，它們總是形成相同的結(jié)構(gòu)。我們的人工堿基對(duì)的配對(duì)方式就完全不一樣?？茖W(xué)家稱之為嵌插作用。

讓我們用藥物研發(fā)的思維來(lái)看這個(gè)問(wèn)題。假設(shè)你發(fā)現(xiàn)了一種可以殺死細(xì)菌的分子，然后你拿去找輝瑞或諾華，讓他們把它做成藥。他們會(huì)問(wèn)你：“它的靶標(biāo)是什么？作用機(jī)制是什么？”如果你的回答是：“誰(shuí)在乎呢！我已經(jīng)證明它有活性了。”那藥企什么支持都不會(huì)給你。因?yàn)獒t(yī)藥研發(fā)花費(fèi)巨大，藥物研發(fā)有嚴(yán)格流程，你想得到資金支持，必須弄明白你的分子的靶標(biāo)和作用機(jī)制。

所以在這里概念是類(lèi)似的。我們已知DNA聚合酶可識(shí)別看起來(lái)像這樣的東西，我們的小東西看起來(lái)不像這樣（如上圖）。事實(shí)上，我們的家伙看起來(lái)像一個(gè)大自然的錯(cuò)配。眾所周知，DNA聚合酶已經(jīng)進(jìn)化為拒絕自然錯(cuò)配，所以我們?cè)谶@里必須做些偽裝。我們希望研究復(fù)制過(guò)程中的結(jié)構(gòu)。我和康斯坦斯大學(xué)的朋友安迪·馬克斯(Andreas Marx)合作，我們得到了各種各樣的結(jié)構(gòu)。

為了說(shuō)明這一點(diǎn)，我必須先簡(jiǎn)要地講講DNA聚合酶是如何工作的。它負(fù)責(zé)復(fù)制DNA。它看起來(lái)像一只右手。 在酶里面你正在復(fù)制的DNA模板就像這樣待在里面。當(dāng)你把正確的單體加入到正在生長(zhǎng)的DNA中的時(shí)，它會(huì)使酶的指狀結(jié)構(gòu)域落在酶的手掌和拇指區(qū)域上，形成非常緊密的封閉復(fù)合物。它就像一個(gè)拳頭，有選擇地非常具體地識(shí)別我說(shuō)的那些沃森-克里克堿基對(duì)。我們的任務(wù)是找到任何類(lèi)似這樣的東西，這就要思考兩件事。

第一個(gè)是我們的堿基對(duì)的結(jié)構(gòu)要足夠強(qiáng)大，以驅(qū)動(dòng)聚合酶中同樣大的構(gòu)象變化。

第二個(gè)是個(gè)問(wèn)題，聚合酶到底在識(shí)別什么？如此緊密復(fù)雜的識(shí)別是什么？因?yàn)槲覀兊膲A基對(duì)看起來(lái)完全不像沃森-克里克堿基對(duì)，它看起來(lái)像是一個(gè)應(yīng)該被拒絕的錯(cuò)誤配對(duì)。我們和安迪一起開(kāi)發(fā)了一些結(jié)構(gòu)，我只會(huì)向大家展示一些重要的部分。這是二元復(fù)合物，二元意味著它由兩個(gè)部分組成。在這種情況下，它由正在合成的DNA和合成它的聚合酶組成。所以還沒(méi)有三磷酸鹽、也沒(méi)有單體被添加到正在增長(zhǎng)的DNA中。這是我展示的唯一的聚合酶部分，它被稱為O和O 1螺旋，它是我提到的那個(gè)手指域的基礎(chǔ)。而這里是我們的小家伙從開(kāi)發(fā)的螺旋中跳出來(lái)，無(wú)所適從。

現(xiàn)在這個(gè)是在科學(xué)中被稱為三元復(fù)合物的，因?yàn)樗扇齻€(gè)部分組成，分別是：DNA模板、聚合酶和添加到DNA生長(zhǎng)鏈中的單體。 可以看到我們的單體進(jìn)入我們的人工堿基，你可以看到它去結(jié)合的模板現(xiàn)在已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎诎l(fā)展的雙鏈體，進(jìn)入不斷增長(zhǎng)的DNA鏈。在聚合酶中也獲得了大的構(gòu)象變化。這里是這個(gè)結(jié)構(gòu)的輪廓，在這兒大家可以看到構(gòu)象的變化。

現(xiàn)在為了說(shuō)明它與由天然堿基對(duì)形成引起的構(gòu)象變化完全相同，這里是三元結(jié)構(gòu)，它正在合成我們的天然堿基對(duì)，另一個(gè)在合成GC堿基對(duì)。所以你看，它們的結(jié)構(gòu)即使在側(cè)鏈的水平上也是絕對(duì)重疊，這一部分突出的蛋白質(zhì)肉眼可見(jiàn)也是重疊的。甚至催化所需的水和催化相關(guān)的鎂離子也是重疊的。

所以非天然堿基對(duì)的形成驅(qū)動(dòng)了從開(kāi)放到閉合聚合酶復(fù)合物的幾乎相同構(gòu)象變化。

現(xiàn)在我們來(lái)思考：它識(shí)別的到底是什么？

因?yàn)槲覀兊呐鋵?duì)并不像沃森-克里克堿基對(duì)。人工堿基確實(shí)形成了沃森-克里克形式的結(jié)構(gòu)，但只發(fā)生在必要的在復(fù)制過(guò)程中。因此，科學(xué)家們討論出一種機(jī)制，通過(guò)該機(jī)制，天然堿基對(duì)合成為所謂的誘導(dǎo)契合機(jī)制。它的形成驅(qū)動(dòng)了聚合酶的這種大的構(gòu)象變化。人工的堿基對(duì)不會(huì)被各種各樣奇怪的機(jī)制復(fù)制，它只是通過(guò)相同機(jī)制的微妙變異來(lái)復(fù)制。它的結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)聚合酶的大的構(gòu)象變化，但聚合酶的大的構(gòu)象變化會(huì)驅(qū)動(dòng)堿基對(duì)的相互構(gòu)象變化。選擇疏水效應(yīng)可能是我們最幸運(yùn)的事，因?yàn)槭杷?yīng)很強(qiáng)，但它不是很有方向性，它能夠按照必要的方式移動(dòng)。并且它足夠靈活，可以從聚合酶中獲取方向以形成正確的結(jié)構(gòu)，這樣它就可以合成。

我們花了15年的時(shí)間優(yōu)化這其中的化學(xué)合成工作。現(xiàn)在我們已經(jīng)有了一個(gè)可以很好地復(fù)制的堿基對(duì)，可以被聚合酶很好地識(shí)別，我們可以用人工堿基對(duì)制造大量含有它的DNA，它們能非常好地保留高特異性和高效率。因此，我們有了向長(zhǎng)期目標(biāo)發(fā)起進(jìn)攻的信心，我們已經(jīng)掌握了讓其在鮮活組織中工作的系統(tǒng)能力，再回到開(kāi)始的那個(gè)問(wèn)題：我們能否靠擴(kuò)展基因字母表，使活細(xì)胞、活生命體可以做更多事情？為了做到這一點(diǎn)，首先要思考的是我們要使用什么樣的生命體。我們選擇了大腸桿菌，因?yàn)椴僮鞔竽c桿菌的工具最為先進(jìn)。

我們面對(duì)的第一個(gè)挑戰(zhàn)是如何把我們的人造核苷酸的三磷酸鹽，也就是那兩個(gè)新的字母，放進(jìn)細(xì)胞里？經(jīng)過(guò)大約六個(gè)月的工作，我們注意到有一種不太相干的生物體，一種藻類(lèi)，它利用核苷三磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，在雙層脂質(zhì)膜間運(yùn)輸這些相同類(lèi)型的單體。這種運(yùn)輸工具的功能是將這些單體從膜的一側(cè)取出并傳遞到另一側(cè)。我們就想，如果把這些蛋白植入大腸桿菌，它們是否可以把我們的單體加入到細(xì)菌生長(zhǎng)的培養(yǎng)基中，并把它們帶到細(xì)菌內(nèi)部，這樣它就可以使用它們了。在這里我用這些小孔來(lái)顯示它們。

結(jié)果非常好，我們的起始材料得以進(jìn)入活細(xì)胞。接下來(lái)的問(wèn)題是：細(xì)胞會(huì)怎么對(duì)它們？如果我們給細(xì)胞一塊含有人造堿基對(duì)的DNA，它能復(fù)制并隨之生長(zhǎng)嗎？我們花了14或15年的時(shí)間才做到這一點(diǎn)，而我已經(jīng)準(zhǔn)備好再花14到15年來(lái)讓它在大腸桿菌中工作。結(jié)果只用了大約三個(gè)星期。自從地球上所有生命的最后一個(gè)共同祖先以來(lái)，地球上所有生命一直用四個(gè)字母、兩對(duì)堿基對(duì)，每一個(gè)生物都是如此。而這些含有6個(gè)字母，即三對(duì)人工堿基的大腸桿菌細(xì)胞正在生長(zhǎng)、分裂。這太令人興奮了！

既然我們可以將DNA存儲(chǔ)在這些活細(xì)胞中，我們能使用它嗎？我們能讓這些細(xì)胞用超過(guò)20種簡(jiǎn)單的氨基酸來(lái)制造蛋白質(zhì)，或者用我們挑選出的氨基酸，以便能夠制造出更多樣化的蛋白質(zhì)。所以我必須告訴你一些關(guān)于它工作方式的更多細(xì)節(jié)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白dXTP和dYTP只是DNA復(fù)制的起始材料。XTP和YTP是你要生產(chǎn)的單體的起始材料，這些單體用于復(fù)制DNA。它們會(huì)被用于將DNA轉(zhuǎn)移到RNA中。你必須制作兩片RNA，一種代表信息的mRNA和一種代表轉(zhuǎn)移的tRNA。在這兩種分子起作用的方式是它們進(jìn)入細(xì)胞的核糖體，mRNA排成列，mRNA具有編碼蛋白質(zhì)的DNA序列，然后tRNA進(jìn)入并引入氨基酸。在這種情況下，它會(huì)引入不同于普通天然氨基酸的人工氨基酸。而且我們不會(huì)用含有新序列中的人工堿基對(duì)來(lái)編碼人工氨基酸。所以我們就想看看我們是否能夠表達(dá)蛋白質(zhì)。我們?nèi)ツ昴甑装l(fā)表了一篇論文，闡明了我們能夠合成蛋白質(zhì)。

讓我簡(jiǎn)要介紹一下細(xì)節(jié)。我在這里展示下蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，它恰好是一種熒光蛋白質(zhì)，所以你可以看到熒光產(chǎn)生了多少蛋白質(zhì)。這是一個(gè)自然的序列，我們?cè)谶@里生產(chǎn)了幾種不同的蛋白質(zhì)，它們的生產(chǎn)非常有效率。如果你不添加所有必要的成分，你得到的蛋白質(zhì)會(huì)很少。這個(gè)凝膠很復(fù)雜，但是如果你集中在這最后一條通路，這就是如果你沒(méi)有所有必需品的情況，而如果你都有，那就會(huì)看到轉(zhuǎn)變。因此，我們加入的人工氨基酸有一個(gè)小標(biāo)簽，可以讓我們?cè)谏厦娓郊訓(xùn)|西，這就是我們判斷人工氨基酸存在的辦法。在這種情況下，我們附著的是一個(gè)熒光基團(tuán)，它只是一個(gè)發(fā)光的分子，所以它被叫做TAMRA。

所以當(dāng)你附上它時(shí)，你會(huì)看到一條帶子。這就是所謂的電凝膠，一種電泳凝膠。你會(huì)看到蛋白質(zhì)通過(guò)凝膠遷移并形成一條帶的過(guò)程。你看，這條帶子是紅色的因?yàn)樗厦嬗袩晒饣鶊F(tuán)，就是說(shuō)它含有人工氨基酸。你們看一下質(zhì)譜數(shù)據(jù)就知道這個(gè)蛋白質(zhì)純度非常高。這是一個(gè)自然控制，這是兩個(gè)自然控制，它們是非常純凈的，而這些是我們的。我們確實(shí)受到了一些污染。請(qǐng)注意，突破就在這里，所以這些是10％到90％，這是低到2％，立竿見(jiàn)影，我們的污染全部小于2％。這已經(jīng)和通過(guò)其他方法引入人工氨基酸的標(biāo)準(zhǔn)一樣好了。這是一個(gè)小細(xì)節(jié)，但我想強(qiáng)調(diào)一下，因?yàn)樗苤匾?/span>

引入的人工氨基酸對(duì)應(yīng)在復(fù)制過(guò)程中丟失的DNA序列。所以錯(cuò)誤不是在蛋白質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的，而是DNA在保留人工堿基對(duì)時(shí)出現(xiàn)的，這確實(shí)是最困難的一步。我想說(shuō)的重點(diǎn)是，我們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中開(kāi)發(fā)了一種方法，可以提高保留率，將DNA的保真度提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。 它們沒(méi)有出現(xiàn)在這里，因?yàn)樵谶@些早期的研究中，我們想要表明的是，如果不使用自然編碼所用的單一氫鍵作用，我們也可以使用完全不同的作用力來(lái)編碼信息。因此，不僅我們的字母是新的，而且它們配對(duì)的方式、它們使用作用力的方式，都與自然完全不同。

這回到了我之前提到過(guò)的關(guān)于生命分子的概念問(wèn)題：生命的分子有多特別？他們有什么特權(quán)？這些數(shù)據(jù)表明也許生命的分子并不那么特別，也許化學(xué)家可以理解和培養(yǎng)的許多不同種類(lèi)的分子、不同的作用力，都是合適的。

我們成立了一家生物技術(shù)公司，該公司正將這個(gè)技術(shù)商業(yè)化，生產(chǎn)用于治療特定疾病的蛋白質(zhì)。這是我演講想展示的最后一個(gè)部分。我們稱之為SSO，即半合成生命體（semi-synthetic organism）。這是他們成長(zhǎng)和分裂的實(shí)際情況。自從最后一個(gè)共同的祖先以來(lái)，地球上的所有生命都被四個(gè)字母、兩對(duì)堿基對(duì)、以及20個(gè)天然氨基酸編碼而成。而這些正在成長(zhǎng)的細(xì)胞是有著六個(gè)字母、三個(gè)堿基對(duì)，以及它們?cè)谶@種情況下是用21個(gè)氨基酸來(lái)制造蛋白質(zhì)。

我的演講就到這里，謝謝大家。