一个衣衫褴褛的植物学家
植物学家写的科普、时评、游记、散文
导 读
灭绝了的植物，它的芬芳是否就永久消失了？一个多世纪以来，没有人能闻到这种早已灭绝的夏威夷的野芙蓉的味道，它是我们熟悉的芙蓉花的远亲。生物学家从标本馆的100度年的干标本上，成功重建“气味基因”的DNA序列，用酵母生产出气味分子，再由艺术家匹配出灭绝了的植物的一系列最可能的气味。
引 言
回顾一下1910年的情景。那时候，电话是一项新发明，福特 T 型车销售火爆，而塔夫特（William Howard Taft）是美国总统，这是最后一次有人闻到野外盛开的野芙蓉树（Hibiscadelphus wilderianus）的味道。这棵树是夏威夷著名的芙蓉花（Hibiscus）的远亲，原产于夏威夷毛伊岛的山坡。野芙蓉树很可能在 1910 年至 1913 年间灭绝，据报道它与其他树种一起死亡，是因为牧场主为了给牛场腾出空间而砍伐了它。
一个多世纪后，科学家们想知道，这种灭绝了、只能在标本馆看见干标本的植物，是否能重现往日芬芳？这种想法是不是很疯狂？是不是可以跟《侏罗纪公园》相比，用灭绝了的恐龙的DNA复活了恐龙？
经过5年的努力，位于美国波士顿的银杏生物公司（Ginkgo Bioworks）利用DNA重建和合成生物学技术，成功合成了夏威夷野芙蓉树在花开时散发出的芬芳的刺柏气味。
01
选择3种灭绝了的植物
根据笔者工作的美国密苏里植物园的一份报告，如今估计有40%的地球上的植物面临灭绝的危险。许多物种，在植物学家们发现它们之前，已经消失。
让气味复活，不仅仅只是闻到一些不再存在的东西。通过气味，您可以与记忆和情感互动。唤出久违了的气味，可能引发消失了的感觉，一种过去的味道。
找回失去的东西并不容易。科幻片《侏罗纪公园》中的科学家利用了保存在琥珀中的蚊子血液中残存的恐龙的DNA序列，复活恐龙。那么，复活灭绝植物，是否可以从永久冻土层中寻找可能保存完好植物残余物呢？这被证明是死胡同。波士顿的研究人员从哈佛大学标本馆，选定了20种已灭绝的植物的标本中的14种采集了样本；三种被选为复活研究的目标植物。
第一种，夏威夷的野芙蓉。第二种，最后一次出现在美国肯塔基河岛上的豆科皱荚豆属的Orbexilum providumum，据推测于1881年灭绝。第三种，最后一次出现是在1806年、原产于南非的山龙眼科的大花银叶树Leucadendron grandiflorum。
02
“气味基因”DNA序列的重建；用酵母生产气味分子
每个种的一个小指大小的叶子样品，被送到加州大学圣克鲁斯（University of California, Santa Cruz）古基因组学实验室（Paleogenomics Lab），生物学家在那里对这三种植物的DNA进行了测序。
当一种生物死亡时，阳光、水和微生物会立即开始降解其细胞中的长链DNA，慢慢地细胞里就只剩下短的DNA片段。因此，为了重建它的完整的DNA序列，生物学家必须将保留下来的短的DNA片段拼凑在一起，这个过程就像是做一个有万亿块的拼图游戏（puzzle）。但这对于现代分子生物学和新的测序技术来说，不是难事。
生物学家利用已知的DNA数据库，来识别已灭绝植物样本中的遗传基因片段，然后将负责制造气味分子的植物酶基因（“气味基因”）拼接在一起。
在合成生物学公司Twist Bioscience的帮助下，气味基因的DNA序列被重建出来。
回到银杏公司，这些编码气味的基因序列被插入酵母中，酵母生长并产生出大量的气味分子。酵母是合成生物学领域的强者，用于制造从药物到食品调味剂的所有东西。
03
艺术创作
银杏公司随后将酵母制造出的分子产品寄送到柏林的气味研究实验室，这个艺术与科学项目的艺术部分在那里开始。
柏林的艺术家从波士顿科学家制造的分子中重构气味，这就像作家使用字母构造单词一样。他们参考一个花了25年时间收集起来的气味图书馆，其中包括上万个气味和它们的成分。根据从银杏公司给出的分子样品，通过与图书馆和其他馆藏中的气味结构进行匹配，找出它们可能产生的气味。在八个月的时间里，通过对分子结构进行小的修饰——突出或淡化某些细节——给出艺术家对植物气味的独特诠释。
从柏林寄回了那种夏威夷植物的10个不同版本的气味，以及肯塔基植物和南非植物的六个版本的气味。三种植物的每个版本的中气味分子的结构略有不同，并产生它们可能在野外散发出的一系列气味。
想象一下，当您第一次闻到这些灭绝了上百年的植物的气味时，您会是什么感觉？闻到一些永远失去的东西，您情感上会激动吗？
大多数时候，我们不想考虑物种灭绝，因为那太残酷。但是，我们不断地失去不少的生物物种，而且物种灭绝每天都在发生。
04
合成生物学的前景
用于再现已灭绝气味的合成生物学（synthetic biology），是生物学中的一个前沿创新领域。到目前为止，这一新兴学科已经在制造微生物以取代化肥、用活细菌调制护肤产品、以及培养用于肉类替代品的蛋白质方面有所进展。可以预见，将合成生物学融入日常生活将成为现实，就像电子产品和互联网现在成为日常工具一样。
到那个时候，如果我们可以将许多失去的东西再找回来，我们的生活将会怎样？
