生物技术新热点：定向进化 [复制链接]

    【美联社西雅图５月１７日电】这是一场查尔斯·达尔文做梦也没有想到的
进化革命：生物技术公司正在利用试管实施高速的进化，以期制造从超级洗涤剂
到新型药物的形形色色的产品。
    这种被称为“定向进化”的方法，最终可能成为基因工程出现以来生物技术
领域最重要的进步之一。本周在芝加哥的一次由５０００多名生物技术专家参加
的会议上，这种方法引起了广泛的注意。
    “定向进化”的宗旨是发现自然界中以某种方式发挥作用、但又存在缺陷的
物质——例如由于副作用而只能小剂量使用的抗癌药——然后以外力迫使它们迅
速向好的方向进化。
    正在尝试利用这种方法改善输血治疗的戴弗萨公司（Ｄｉｖｅｒｓａ　Ｉｎ
ｃ．）总经理杰伊·肖特说：“这种方法对自然界所能提供的最好东西进行优化
。”
    最早利用“定向进化”方法研制出的商业化产品是一种酶。与以往的一种洗
涤剂成分相比，这种酶能够更好地洗掉衣物上的顽渍。不过各企业正在研究的产
品还有数十种，其中既有抗癌药物和效果更好的疫苗，也有抗褪色的洗涤用酶—
—这样的酶可望让人们能够把红衬衫和内衣裤放在一起洗涤，而不会染色。
    Ｍａｘｙｇｅｎ公司是一家在定向进化领域中处于领先地位的企业。正如该
公司总经理拉塞尔·霍华德所说，在生物技术方面，迄今为止“定向进化”法一
直从事的是这样的事情——“这里有一些来自于自然界的基因，我怎样才能把这
些基因加入到一种值得开发的商业化产品中？”
    然而，从事定向进化研究的先驱、加州理工学院的弗朗西丝·阿诺德说，对
基因或它们所产生的蛋白质进行重新设计，以适应某种特定的需求，是非常困难
和费钱的事情，因为科学家对于这些复杂物质的工作机理所知甚少。
    自然界迫使生物适应环境，从而导致了生物的多样化，并使最能适应环境者
生存下来。
    利用定向进化的方法，生物技术专家借助实验室中各种各样的手段，以成千
上万种的方式迫使基因发生变异，从而在几天或几周内实现在自然界中需要数年
才能实现的事情。例如，某些细菌经过几十年的进化才获得了对抗生素的抗药性
，而生物技术公司几天内就可以制造出新的超级细菌，用于试验新型的抗生素。
    有时，这些公司甚至可以促成自然界中绝不会发生的变异，例如可以创造出
经得住与强化学物质混合或者能承受沸点温度的酶。
    于是，农场主们用来改良动植物品系的方法在高技术情况下有了新的用途：
科学家可以挑选出最有前途的新基因，把它们结合成为更为优良的“子基因”，
用于生产新的药物或生化制品。
    阿诺德解释道：“我们正在分子水平上进行培育。”她说，生物技术行业正
在定向进化方面进行大量的投资。
    正在进行的一些项目包括：
    戴弗萨公司正在制取能去除血液中某些分子的酶，以便能把献血者捐献的Ａ
型和Ｂ型血转变成几乎适合任何人使用的Ｏ型血。
    Ｍａｘｙｇｅｎ公司最近的实验表明可以把α干扰素的药力提高２０万倍之
巨。α干扰素是一种重要的抗癌和抗病毒药，但是其毒性迫使医生们只能限量使
用。
    发展得更快的是生化产物。诺和诺德公司（Ｎｏｖｏ　Ｎｏｒｄｉｓｋ）对
存在于蘑菇中的一种酶做了进化处理，使之能够消除排入水中的染料的活性——
这种酶能够阻止红衬衫的颜料沾染白色衣物。
    阿诺德制取的一种酶有助于以更为廉价和更少污染的方式合成抗生素。戴弗
萨公司即将最终定型的一种酶可以降低鸡饲料制造的成本和污染，因为生产商将
不再需要添加磷酸盐。
    伊利诺伊大学最近报告说，有办法使某些免疫系统细胞获得进化，从而提高
抵抗自体免疫疾病甚至艾滋病的能力。