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数十亿年来，地球生命对“一切生物多样性都由DNA中的4种碱基承载”一直没有异议。
突然，有的科学家不干了。
“这实在太局限了。”美国斯克里普斯研究所化学家弗洛伊德·罗姆斯伯格（Floyd E. Romesberg）说，设想一下，如果英语只有四个字母，“也许可以写几个词，用它讲几个粗糙的故事，但是如果多几个字母，你就能多写很多东西。能够储存更多的信息，就能写更有意思的词，更大的词，更复杂的词，更微妙的词，更好的故事”。
史上第一次，“得瑟”的科学家终于成功了。他们扩展了生命遗传字母表，向细菌里加入了两个新的人造“字母”——而且这段新DNA是可以复制的。2014年5月，美国科学家在《自然》杂志刊发文章宣布，这一研究已在改变生命的基本字母表方面迈出了一大步。
多两个字母能讲什么新故事？科学家们认为，基于相关研究有望最终培养一些有机体，来制作仅含自然遗传密码的细胞所无法制作的疫苗、药物和其他产品，并可能最终诞生出特殊的人造生物，合成天然生物办不到的药品或者工业产品。
当然，这在变得真正可行之前，相关领域的研究还面临不少争议和质疑，还有很多工作要做。
密码表“扩容”
尽管生命千差万别，但无论简单的细菌，还是复杂的人类，所有物种都拥有相同的遗传密码。
这一密码由DNA中的四种化学单位，也仅仅是由这四种化学单位组成。它们也被称为核苷酸或碱基，分别是胞嘧啶（通常用字母C表示）、鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）。其中，A与T“情比金坚”，C和G不可分割。地球上的生物如此丰富多彩，归根结底都是由这两对碱基承载。
在每一种已知生物体的正常DNA中，双螺旋结构的双链与T、G、A、C四种碱基连接在一起，它们决定了细胞生成哪些蛋白质，而这些蛋白质又反过来决定了细胞乃至机体组织和器官的结构、功能和调节，并完成其绝大部分工作。
但现在，美国科研人员却在DNA字母表中增加了两个新字母，人工合成了一对碱基对，并且把它塞到了活细胞中。
更令人激动的是，这“入侵”的碱基对还存活了下来，参与了细胞的复制过程。这一实验结果给人无限遐想，或许未来，新的蛋白质、新的生命体都将会出现。
加州大学圣迭戈分校斯克里普斯研究所（Scripps Research Institute）的科学家5月在《自然》杂志发表论文说，他们使用化学方法，生成了两个新的核苷酸，称为新碱基X和Y，创造了一种新的DNA形式，成功地制造了第一个“包含扩大遗传字母的半合成生物体”。
研究人员说，这种新碱基真正的名字是d5SICS-dNaM，其结构和已知碱基完全不同，并把它放进了最常见的实验室细菌——大肠杆菌里。需要强调的是，这种半合成的外源生物体能够继续正常繁殖，并在繁殖中保存新的外源DNA。科研人员把一对XY导入常见的大肠杆菌中后发现，尽管速度比平常稍慢一点，但细菌确实可以像复制天然的核苷酸一样复制X和Y。当大肠杆菌复制时，这些人造碱基也成功复制了，论文的数据表明，它们至少复制了24轮。
自2009年以来，他们已经尝试了三百多种人造碱基，但这是第一个能被细胞的复制机制识别的碱基对。斯科普里斯研究所找到了一个十分巧妙的办法：植物中的叶绿体有一个转运蛋白能够从周围别的组织提取碱基，相关基因已经被发现，于是他们将来自藻类的相关基因转入大肠杆菌，让它们在复制时成功地摄入并利用了这些新碱基。
“两种DNA碱基对，即A-T和C-G，编码出地球上多姿多彩的生命。而我们构建出一种有机体稳定了这两对DNA碱基对，还有第三种新的碱基对。这表明有可能存在其他储存信息方式，使我们进一步扩展DNA生物学，也包括新药物和新型纳米技术等。”罗姆斯伯格说。
事实上，关于生命是否能用其他化合物存储遗传信息的问题，早在1960年代就有科学家在思考，但直到1980?1990年代，人类才获得实质性突破。
随着生物技术呈指数级快速进步。近些年来，也有不少关于新碱基的报道。但它们要么是不能在体内稳定复制的人工碱基，要么是在生物体内从“普通”碱基修饰而来，在严格意义上，都不是真正的“新碱基”。
所以说，罗姆斯伯格团队的实验结果，是个非常大的突破。
斯克里普斯研究所的科学家早在2010年就曾开发出一对非天然碱基对（d5SICSTP和dNaMT），这对碱基对可以在一个纯净的无细胞系统中实现DNA复制过程。但把这个结果推衍到一个细胞中并非轻而易举。
例如，如何把这些非自然的碱基对引导入细胞就是一个挑战。
新密码的未来价值
就在斯科里普斯研究所刊发论文的同时，软件设计和工程公司欧特德斯科（Autodesk）花费2周时间和大约1000美元，设计了一种合成噬菌体（即病毒），然后通过3D打印把结果呈现出来。该公司研究员安德鲁·海斯尔（Andrew Hessel）说，“我们正在考虑这样一种可能性，即你可以使用生物代码（即DNA）为生物编写软件。”
斯科里普斯研究所如今已经成立了一家公司，尝试用这一新技术研发新的抗生素、疫苗和其他产品。
罗姆斯伯格说，导入合成核苷酸的细菌逃逸到了环境中，或者进入某种生物体内，它们将无法获得合成活动所需的原料，要么死亡，要么恢复到只使用天然DNA的状态。
因此，他们正考虑采用这一技术来培养一些病毒或细菌，让它们成为活疫苗。因为这种活疫苗进入血液后，将可能诱发免疫反应，但却不会复制。
另一个可能用途是让细胞生成新型蛋白质。新型蛋白质将拥有更多应用价值。如在制药领域，可让药物更加有效地杀灭肿瘤，或者使有效成分在血液中停留的时间更长。
更让人激动的是，科学家认为，这项研究还在某种程度上支持了这样一个假说：宇宙的其他地方可能有生命存在，它们的遗传方式与地球上的不同。
不过，虽然大肠杆菌能够复制这对新碱基，它还不能“识别”。这两个碱基无法表达。“我们还没到那一步，我们现在关注的只是遗传信息的储存过程。”罗姆斯伯格说。
有争议的科学
有些人担心，新生物会不会失控并造成危害，对此，罗姆斯伯格认为，这项技术是安全的。
尽管如此，《自然》杂志刊发的这项研究成果，已经再次引发人们对安全的担忧，以及在科学领域加强监管的呼声：人类是否又在扮演上帝了？
在基因组计划时期，即使是编写最小的生命基因组，DNA合成技术也显得过于粗糙和昂贵。而如今，“合成生物学”等研究已可以把上述工作从分子层面转移到数字层面。
合成生物学（synthetic biology）即为特定目的创建生物系统。科研人员可以像使用文字处理器编辑文本那样剪切和粘贴DNA信息，将单个遗传字母精确地调入调出。在点击发送后，十几家不同的DNA打印工厂就可以把这些字节转变为生命。
创建使用非天然核苷酸的新生物，一直是合成生物学的目标。这样的生物，可以为很多细胞工程（使用非天然氨基酸合成新蛋白）提供平台。
尽管目前还处于萌芽状态，然而合成生物学的研究领域正在风起云涌。不过，这类科学始终面临质疑。
此外，这一领域还面临渴望专利和支持所有内容免费开放这两方之间的摩擦。
“合成生物学家发明了玩弄生命基本元素的新方法，而政府连监督、评估、监管该领域的基本对策都还没有准备好”，加拿大权益倡导组织ETC集团（ETC Group）的吉姆·托马斯对媒体说。他认为，假以时日，这种前所未有的“外来”生命形式可能会在伦理、法律和监管方面产生深远影响。
显然，这将是人类社会未来需要直面的新挑战。
突然，有的科学家不干了。
“这实在太局限了。”美国斯克里普斯研究所化学家弗洛伊德·罗姆斯伯格（Floyd E. Romesberg）说，设想一下，如果英语只有四个字母，“也许可以写几个词，用它讲几个粗糙的故事，但是如果多几个字母，你就能多写很多东西。能够储存更多的信息，就能写更有意思的词，更大的词，更复杂的词，更微妙的词，更好的故事”。
史上第一次，“得瑟”的科学家终于成功了。他们扩展了生命遗传字母表，向细菌里加入了两个新的人造“字母”——而且这段新DNA是可以复制的。2014年5月，美国科学家在《自然》杂志刊发文章宣布，这一研究已在改变生命的基本字母表方面迈出了一大步。
多两个字母能讲什么新故事？科学家们认为，基于相关研究有望最终培养一些有机体，来制作仅含自然遗传密码的细胞所无法制作的疫苗、药物和其他产品，并可能最终诞生出特殊的人造生物，合成天然生物办不到的药品或者工业产品。
当然，这在变得真正可行之前，相关领域的研究还面临不少争议和质疑，还有很多工作要做。
密码表“扩容”
尽管生命千差万别，但无论简单的细菌，还是复杂的人类，所有物种都拥有相同的遗传密码。
这一密码由DNA中的四种化学单位，也仅仅是由这四种化学单位组成。它们也被称为核苷酸或碱基，分别是胞嘧啶（通常用字母C表示）、鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）。其中，A与T“情比金坚”，C和G不可分割。地球上的生物如此丰富多彩，归根结底都是由这两对碱基承载。
在每一种已知生物体的正常DNA中，双螺旋结构的双链与T、G、A、C四种碱基连接在一起，它们决定了细胞生成哪些蛋白质，而这些蛋白质又反过来决定了细胞乃至机体组织和器官的结构、功能和调节，并完成其绝大部分工作。
但现在，美国科研人员却在DNA字母表中增加了两个新字母，人工合成了一对碱基对，并且把它塞到了活细胞中。
更令人激动的是，这“入侵”的碱基对还存活了下来，参与了细胞的复制过程。这一实验结果给人无限遐想，或许未来，新的蛋白质、新的生命体都将会出现。
加州大学圣迭戈分校斯克里普斯研究所（Scripps Research Institute）的科学家5月在《自然》杂志发表论文说，他们使用化学方法，生成了两个新的核苷酸，称为新碱基X和Y，创造了一种新的DNA形式，成功地制造了第一个“包含扩大遗传字母的半合成生物体”。
研究人员说，这种新碱基真正的名字是d5SICS-dNaM，其结构和已知碱基完全不同，并把它放进了最常见的实验室细菌——大肠杆菌里。需要强调的是，这种半合成的外源生物体能够继续正常繁殖，并在繁殖中保存新的外源DNA。科研人员把一对XY导入常见的大肠杆菌中后发现，尽管速度比平常稍慢一点，但细菌确实可以像复制天然的核苷酸一样复制X和Y。当大肠杆菌复制时，这些人造碱基也成功复制了，论文的数据表明，它们至少复制了24轮。
自2009年以来，他们已经尝试了三百多种人造碱基，但这是第一个能被细胞的复制机制识别的碱基对。斯科普里斯研究所找到了一个十分巧妙的办法：植物中的叶绿体有一个转运蛋白能够从周围别的组织提取碱基，相关基因已经被发现，于是他们将来自藻类的相关基因转入大肠杆菌，让它们在复制时成功地摄入并利用了这些新碱基。
“两种DNA碱基对，即A-T和C-G，编码出地球上多姿多彩的生命。而我们构建出一种有机体稳定了这两对DNA碱基对，还有第三种新的碱基对。这表明有可能存在其他储存信息方式，使我们进一步扩展DNA生物学，也包括新药物和新型纳米技术等。”罗姆斯伯格说。
事实上，关于生命是否能用其他化合物存储遗传信息的问题，早在1960年代就有科学家在思考，但直到1980?1990年代，人类才获得实质性突破。
随着生物技术呈指数级快速进步。近些年来，也有不少关于新碱基的报道。但它们要么是不能在体内稳定复制的人工碱基，要么是在生物体内从“普通”碱基修饰而来，在严格意义上，都不是真正的“新碱基”。
所以说，罗姆斯伯格团队的实验结果，是个非常大的突破。
斯克里普斯研究所的科学家早在2010年就曾开发出一对非天然碱基对（d5SICSTP和dNaMT），这对碱基对可以在一个纯净的无细胞系统中实现DNA复制过程。但把这个结果推衍到一个细胞中并非轻而易举。
例如，如何把这些非自然的碱基对引导入细胞就是一个挑战。
新密码的未来价值
就在斯科里普斯研究所刊发论文的同时，软件设计和工程公司欧特德斯科（Autodesk）花费2周时间和大约1000美元，设计了一种合成噬菌体（即病毒），然后通过3D打印把结果呈现出来。该公司研究员安德鲁·海斯尔（Andrew Hessel）说，“我们正在考虑这样一种可能性，即你可以使用生物代码（即DNA）为生物编写软件。”
斯科里普斯研究所如今已经成立了一家公司，尝试用这一新技术研发新的抗生素、疫苗和其他产品。
罗姆斯伯格说，导入合成核苷酸的细菌逃逸到了环境中，或者进入某种生物体内，它们将无法获得合成活动所需的原料，要么死亡，要么恢复到只使用天然DNA的状态。
因此，他们正考虑采用这一技术来培养一些病毒或细菌，让它们成为活疫苗。因为这种活疫苗进入血液后，将可能诱发免疫反应，但却不会复制。
另一个可能用途是让细胞生成新型蛋白质。新型蛋白质将拥有更多应用价值。如在制药领域，可让药物更加有效地杀灭肿瘤，或者使有效成分在血液中停留的时间更长。
更让人激动的是，科学家认为，这项研究还在某种程度上支持了这样一个假说：宇宙的其他地方可能有生命存在，它们的遗传方式与地球上的不同。
不过，虽然大肠杆菌能够复制这对新碱基，它还不能“识别”。这两个碱基无法表达。“我们还没到那一步，我们现在关注的只是遗传信息的储存过程。”罗姆斯伯格说。
有争议的科学
有些人担心，新生物会不会失控并造成危害，对此，罗姆斯伯格认为，这项技术是安全的。
尽管如此，《自然》杂志刊发的这项研究成果，已经再次引发人们对安全的担忧，以及在科学领域加强监管的呼声：人类是否又在扮演上帝了？
在基因组计划时期，即使是编写最小的生命基因组，DNA合成技术也显得过于粗糙和昂贵。而如今，“合成生物学”等研究已可以把上述工作从分子层面转移到数字层面。
合成生物学（synthetic biology）即为特定目的创建生物系统。科研人员可以像使用文字处理器编辑文本那样剪切和粘贴DNA信息，将单个遗传字母精确地调入调出。在点击发送后，十几家不同的DNA打印工厂就可以把这些字节转变为生命。
创建使用非天然核苷酸的新生物，一直是合成生物学的目标。这样的生物，可以为很多细胞工程（使用非天然氨基酸合成新蛋白）提供平台。
尽管目前还处于萌芽状态，然而合成生物学的研究领域正在风起云涌。不过，这类科学始终面临质疑。
此外，这一领域还面临渴望专利和支持所有内容免费开放这两方之间的摩擦。
“合成生物学家发明了玩弄生命基本元素的新方法，而政府连监督、评估、监管该领域的基本对策都还没有准备好”，加拿大权益倡导组织ETC集团（ETC Group）的吉姆·托马斯对媒体说。他认为，假以时日，这种前所未有的“外来”生命形式可能会在伦理、法律和监管方面产生深远影响。
显然，这将是人类社会未来需要直面的新挑战。