一個衣衫襤褸的植物學家
植物學家寫的科普、時評、遊記、散文
導 讀
滅絕了的植物，它的芬芳是否就永久消失了？一個多世紀以來，沒有人能聞到這種早已滅絕的夏威夷的野芙蓉的味道，它是我們熟悉的芙蓉花的遠親。生物學家從標本館的100度年的幹標本上，成功重建“氣味基因”的DNA序列，用酵母生產出氣味分子，再由藝術家匹配出滅絕了的植物的一係列最可能的氣味。
引 言
回顧一下1910年的情景。那時候，電話是一項新發明，福特 T 型車銷售火爆，而塔夫特（William Howard Taft）是美國總統，這是最後一次有人聞到野外盛開的野芙蓉樹（Hibiscadelphus wilderianus）的味道。這棵樹是夏威夷著名的芙蓉花（Hibiscus）的遠親，原產於夏威夷毛伊島的山坡。野芙蓉樹很可能在 1910 年至 1913 年間滅絕，據報道它與其他樹種一起死亡，是因為牧場主為了給牛場騰出空間而砍伐了它。
一個多世紀後，科學家們想知道，這種滅絕了、隻能在標本館看見幹標本的植物，是否能重現往日芬芳？這種想法是不是很瘋狂？是不是可以跟《侏羅紀公園》相比，用滅絕了的恐龍的DNA複活了恐龍？
經過5年的努力，位於美國波士頓的銀杏生物公司（Ginkgo Bioworks）利用DNA重建和合成生物學技術，成功合成了夏威夷野芙蓉樹在花開時散發出的芬芳的刺柏氣味。
01
選擇3種滅絕了的植物
根據筆者工作的美國密蘇裏植物園的一份報告，如今估計有40%的地球上的植物麵臨滅絕的危險。許多物種，在植物學家們發現它們之前，已經消失。
讓氣味複活，不僅僅隻是聞到一些不再存在的東西。通過氣味，您可以與記憶和情感互動。喚出久違了的氣味，可能引發消失了的感覺，一種過去的味道。
找回失去的東西並不容易。科幻片《侏羅紀公園》中的科學家利用了保存在琥珀中的蚊子血液中殘存的恐龍的DNA序列，複活恐龍。那麽，複活滅絕植物，是否可以從永久凍土層中尋找可能保存完好植物殘餘物呢？這被證明是死胡同。波士頓的研究人員從哈佛大學標本館，選定了20種已滅絕的植物的標本中的14種采集了樣本；三種被選為複活研究的目標植物。
第一種，夏威夷的野芙蓉。第二種，最後一次出現在美國肯塔基河島上的豆科皺莢豆屬的Orbexilum providumum，據推測於1881年滅絕。第三種，最後一次出現是在1806年、原產於南非的山龍眼科的大花銀葉樹Leucadendron grandiflorum。
02
“氣味基因”DNA序列的重建；用酵母生產氣味分子
每個種的一個小指大小的葉子樣品，被送到加州大學聖克魯斯（University of California, Santa Cruz）古基因組學實驗室（Paleogenomics Lab），生物學家在那裏對這三種植物的DNA進行了測序。
當一種生物死亡時，陽光、水和微生物會立即開始降解其細胞中的長鏈DNA，慢慢地細胞裏就隻剩下短的DNA片段。因此，為了重建它的完整的DNA序列，生物學家必須將保留下來的短的DNA片段拚湊在一起，這個過程就像是做一個有萬億塊的拚圖遊戲（puzzle）。但這對於現代分子生物學和新的測序技術來說，不是難事。
生物學家利用已知的DNA數據庫，來識別已滅絕植物樣本中的遺傳基因片段，然後將負責製造氣味分子的植物酶基因（“氣味基因”）拚接在一起。
在合成生物學公司Twist Bioscience的幫助下，氣味基因的DNA序列被重建出來。
回到銀杏公司，這些編碼氣味的基因序列被插入酵母中，酵母生長並產生出大量的氣味分子。酵母是合成生物學領域的強者，用於製造從藥物到食品調味劑的所有東西。
03
藝術創作
銀杏公司隨後將酵母製造出的分子產品寄送到柏林的氣味研究實驗室，這個藝術與科學項目的藝術部分在那裏開始。
柏林的藝術家從波士頓科學家製造的分子中重構氣味，這就像作家使用字母構造單詞一樣。他們參考一個花了25年時間收集起來的氣味圖書館，其中包括上萬個氣味和它們的成分。根據從銀杏公司給出的分子樣品，通過與圖書館和其他館藏中的氣味結構進行匹配，找出它們可能產生的氣味。在八個月的時間裏，通過對分子結構進行小的修飾——突出或淡化某些細節——給出藝術家對植物氣味的獨特詮釋。
從柏林寄回了那種夏威夷植物的10個不同版本的氣味，以及肯塔基植物和南非植物的六個版本的氣味。三種植物的每個版本的中氣味分子的結構略有不同，並產生它們可能在野外散發出的一係列氣味。
想象一下，當您第一次聞到這些滅絕了上百年的植物的氣味時，您會是什麽感覺？聞到一些永遠失去的東西，您情感上會激動嗎？
大多數時候，我們不想考慮物種滅絕，因為那太殘酷。但是，我們不斷地失去不少的生物物種，而且物種滅絕每天都在發生。
04
合成生物學的前景
用於再現已滅絕氣味的合成生物學（synthetic biology），是生物學中的一個前沿創新領域。到目前為止，這一新興學科已經在製造微生物以取代化肥、用活細菌調製護膚產品、以及培養用於肉類替代品的蛋白質方麵有所進展。可以預見，將合成生物學融入日常生活將成為現實，就像電子產品和互聯網現在成為日常工具一樣。
到那個時候，如果我們可以將許多失去的東西再找回來，我們的生活將會怎樣？
