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文特尔，一个挑战人类基因组计划的“科学坏小子”

返李大光约 12 分钟

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在加利福尼亚长大的克雷格·文特尔（Craig Venter）不是个传统的好学生，他对学校的学习不感兴趣，甚至对完成学业都没有动力。由于曾被征入伍，加入了越南的海军医疗队，这激发了他对科学和医学的兴趣，他很快得到高学历，并且成为一个有天赋、直言不讳的科学家。在国家卫生研究院，他引进新式技术迅速发现基因，并于1995年在他自己的研究所，测序了历史上第一个活物种流感嗜血杆菌的基因组。这次成功激励了他继续向更加宏伟的整个人类基因组的目标前进——数十亿的遗传密码字母将测试人类自身和计算能力的极限。文特尔不仅给自己设定了这个几乎不可想象的宏伟目标，并挑战由六国科学家组成的“国际人类基因组计划”，宣称将先于“人类基因组计划”完成测序。《解码生命》一书正是“科学怪人”及“科学大牛”文特尔的自传，讲述了这位桀骜不驯的“问题少年”如何成长为“科学斗士”。

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《解码生命》
[美] J. 克雷格·文特尔 著
赵海军 周海燕 译
湖南科学技术出版社·原力
撰文 | 李大光（中国科学院大学人文学院教授）
2026年4月29日，美国著名科学家克里格·文特尔（Craig Venter）在圣地亚哥去世，享年79岁，这一消息由他创立的克雷格·文特尔研究所发布。据报道，他因癌症治疗的副作用短暂住院，最终离世。
文特尔是一位具有远见的科学领军人物，他的工作帮助奠定了现代基因组学根基，并开辟了合成生物学全新领域。他通过组建跨学科团队，推动大胆理念和更快的方法，坚持科研发现必须落地转化为现实社会价值，推动了科学和技术的变革。他还是强有力的联邦科学资金支持者，推动了政府、学术界和产业界加速进步的合作伙伴关系。
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克里格.文特尔（Craig Venter，1947-2026）
一
奇特的科学家，惊人的成果
进入 21 世纪后，最著名的科学事件之一大概就是文特尔团队所谓“人造生命”的奇迹了。他们在2010年5月的《科学》杂志上宣布将人工合成的基因组植入了细菌细胞，得到表达人工基因组的新支原体。
关于研究过程，在各个语种的网站上都有非常详尽的介绍。大概程序是：第一步，他们首先利用化学方法制备DNA碱基原料，并合成数百万DNA片段；第二步，将这些片段组装成DNA链，并形成完整的基因组；第三步，将合成的基因组注入剔除了遗传物质的细菌中，激活细菌，最终构建出由人工合成基因组调控的细菌生命体。
《纽约时报》评价称，这一成果标志着合成生物学这一新兴科学领域取得了重大进展。一些支持者认为，这项生物技术有着巨大潜能，比如创造出具有特殊功能的新微生物，用作替代石油和煤炭的绿色燃料，或用来帮助清除危险化学物质或辐射，或合成能消除过多二氧化碳的细菌以缓解全球变暖问题等。
其中，藻类曾被文特尔形容为是“用太阳光捕捉二氧化碳并将其转化为燃料的终极生物系统。”藻类生物燃料被环境学家称为“燃料藻”（oilgae），对解决人类能源问题有巨大潜在价值。这类燃料从藻类中提取，可加工为与传统液体燃料兼容的碳氢化合物，直接适配现有能源使用体系。
文特尔的发现引起了质疑和争论，甚至怀疑。但是他自己认为，他的发现是可靠的，并乐观地预测他的技术不久之后就可以投入使用，那时，人类将用他的技术生产生物能源，所有的能源问题将彻底解决，地球的污染和环境问题将不复存在。人类将开始新的，从未有过的生活方式。目前，小规模的相关实验已在挪威和荷兰等国家完成验证，但是距离大规模普及仍需时日。
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相较于他的生物能源技术，文特尔的“人造生命”技术给对人类社会伦理与认知的冲击更为震撼。在2007年5月的美国《时代周刊》上，文特尔成为封面人物，其形象俨然一个生命创造者。
他的发现不仅仅引起学术界的争论，更大争议来自伦理界和宗教界。他宣布“人造生命”问世没几天，美国国会众议院能源和商务委员会即要求文特尔出席特别听证会。科学家为研究成果上国会接受质询在美国罕见。不仅如此，美国总统奥巴马更是要求美国生物伦理委员会督察此事。奥巴马显得很讲究“进退有据”，他的指示是：“评估此研究将给医学、环境、安全等领域带来的任何潜在影响、利益和风险，并向联邦政府提出行动建议。”
二
“科学坏小子”
文特尔被称为“科学坏小子”（Badboy of Science），不仅仅是因为他胆子大，不拘传统学术规矩。他的越战服役经历、社区大学出身的学历背景，以及公然挑战国际人类基因组计划的举动，早已引发全球关注。更关键的是，1998 年他引入风险投资，募资超 3 亿美元创办塞莱拉基因公司，高调宣布塞莱拉将用三年时间完成人类全基因组测序工作。
他采用的测序技术是把一个细胞的所有基因粉碎成无数DNA小片段，供测序机“破译”。计算机处理由此生产的琐碎数据，并把密码拼接成基因组序列。这种名为“全基因组散弹枪测序法（Whole-Genome Shotgun Sequencing）”的技术，把巨量工作交给计算机完成，更高效、廉价、快速，但最初曾遭到学界主流批评质疑。
文特尔毫不避讳自身商业诉求，抢在公共科研项目之前完成人类基因组测序，抢占技术先机并申请基因图谱专利。他押注全新测序技术可大幅提速基因解码进程，以民营商业机构身份，正面抗衡多国政府联合主导的人类基因组计划，并最终实现同台领跑。文特尔身上桀骜不驯的性格、自幼养成的开拓闯荡精神，在科学界大放异彩，也为全球科研模式发展留下了深刻思考。
文特尔的科研生涯始于学术和政府部门的实验室，在那里他研发出了一种能够发现功能基因的方法，这是自动化 DNA 测序技术的首批应用之一。1992 年，他与微生物基因组学家克莱尔·弗雷泽共同在马里兰州盖瑟斯堡创立了基因组研究所（TIGR），二人结为伴侣并相伴 23 年。
1995 年，他们的团队首次完成了自由生活生物体的基因组序列测定，即细菌嗜血流感杆菌的基因组序列，其包含 180 万个碱基对的完整基因序列。1998 年，赛莱拉公司将新开发的全基因组散弹枪测序法用于人类基因组。而公共研究项目人类基因组计划是按固定分段进行有序测序，文特尔强烈批评其进展缓慢、浪费资源且成本高昂。
2000 年，美国总统比尔·克林顿出面斡旋，促成了这两个项目之间的和解协议。随后，6月26日在白宫宣布达成一致，并于次年分别于《自然》（Nature）和《科学》（Science）杂志公布了覆盖大部分人类基因组的初步草图序列。
纵观文特尔在生物技术领域的一系列超前布局，核心驱动力离不开商业价值与产业收益。他曾乐观直言，他的技术具备价值万亿美元市场的潜力，一旦全面产业化，他就能建立起自己的科学帝国。
三
科学商人
据《纽约时报》报道，文特尔称自己“摸索出了一套获取科研经费的独特路径”。他获得经费的尝试是成立“合成基因组”（Synthetic Genomics）公司，以商业化实体承载合成生物学研究，依托产业资本支撑基础科研。
文特尔的研究方向吸引了大量投资。投资公司包括微软、埃克森石油公司、英国石油公司（BP）、马来西亚一家从事砾岩开发的公司以及墨西哥几家工业公司。在盖茨投资之前，“拱创业伙伴”（Arch Venture Partners）、维康基金会（Wellcome Trust）以及温洛克公司（Venrock companies）也投入了大笔资金。
藻类能源可以通过太阳光转化为无碳能源平台，具备无可估量的经济与生态价值。从产能效率来看，每英亩藻每年可以转化2000加仑燃料，而棕榈树仅能产生650加仑，甘蔗仅能产生450加仑燃料，而玉米仅能产出250加仑燃料。藻类能源对任何能源企业都是巨大的商机。就是这种技术未来的感召力吸引了大量的工业界人士。与此同时，尽管这项技术前景十分广阔，但以研发该技术为名义注册成立、并承诺三年内即可实现商业化落地的公司却寥寥无几。
为吸引投资创建他的基因组研究所（The Institute for Genomic Research），他成立了三个基金会：基因组促进基金会（The Center for the Advancement of Genomics，即TCAG）、生物替代能源基金会（the Institute for Biological Energy Alternatives，即IBEA）以及克里格文特尔基金会（the J. Craig Venter Science Foundation）。全球权威媒体《时代周刊》曾这样评价文特尔：他始终被科研突破、成果发表、学术荣誉乃至诺贝尔奖的荣誉期许所驱动，商业运作只是推进科学研究、取得科研成果的重要手段。
1992年，他创立了自己的非营利研究机构，采用结合私人资金与共享科学数据访问的模式。后来成立的塞莱拉公司还成功测序了果蝇和小鼠的基因组，这两类生物是科学研究中的关键模式动物。在2000年代初的技术危机之前，其公司在市场上的估值已处于高位。2002年，文特尔继续布局前沿科学项目开发，重点推动合成生物的创造，并推动合成生物学领域的研究。他创办了多家公司和研究中心，打造出了科学、技术和商业活动相结合的职业生涯。
尽管学界不少人对他以商业资本运作支撑公立科研、创办私人研究机构的模式存有争议，但也有大量业内人士认可这种新型科研路径。多数人习惯将慈善捐赠与商业投资严格割裂，但任何资金投入，都存在助力人类文明发展或造成负面风险的双向可能。有人认为，很少有人像文特尔一样，对未来的技术具有远见卓识的洞察力和预见，他在没有政府支持的情况下，能够通过自己的激情感动企业与他分享未来前景。
2005年到2010年，由于奥巴马政府对合成生物技术感兴趣，美国政府在这项技术上的投资达到4.3亿美元，远远超过欧洲各国政府同期1.6亿美元投资总和。文特尔的成功不仅仅在于他出色的商业运作能力，更重要的是，美国政府科研政策转变也给他的研究带来了重要机会。
2010年我邀请康奈尔大学科学史和科学传播教授布鲁斯·莱温斯坦（Bruce Lewenstein）到中科院研究生院（现“中国科学院大学”）讲课的时候，正是文特尔的“人造生命”闹得沸沸扬扬的时候。席间，我与莱温斯坦谈起此事，他说文特尔是一个“好科学家，但不是一个伟大的科学家”（“He is a good scientist，but not a great scientist. ”）。意思大概是说，“人造生命”核心成果并非文特尔亲自实验完成，而是他凭借出色的统筹能力与商业运作能力，从仅有科研构想起步，通过资源整合、资本对接，一步步落地研究、创办机构；既获得商界资本鼎力支持，又推动美国政府调整科研政策、投入财政资助，最终建成拥有 400 余名科研人员的大型研究所。文特尔堪称新时代科研组织与发展模式的开拓者。
在文特尔等人推动个人基因组测序商业化之后，2007年，DNA双螺旋结构共同发现者詹姆斯·沃森（James Watson）公布了自己的个人基因组序列。当时一次完整个人基因组测序成本仍高达约100万美元。2009年，这一领域迎来了重大突破。斯坦福大学生物工程师斯蒂文·奎克（Stephen Quake）利用其创办公司研发的单分子测序仪，仅耗时四周、花费约4.8万美元便完成了对自己全基因组的测序。值得一提的是，奎克是自掏腰包支付了这笔测序费用。这台体积如同大冰箱般的仪器，证明了个人基因组测序的成本可以大幅降低。
为了普及个人基因图谱解读，美国X Prize基金会宣布拿出1000万美元寻求技术突破，在2019年前将个人基因图谱解读成本下降到1000美金。虽然这一计划后来没有完全按照最初设想推进，但它反映了当时科学界和民众对于“千美元基因组时代”即将到来的强烈期待，比如普通家庭可通过完成家族基因测序，提前筛查遗传病史与基因缺陷。随着测序成本持续下降，个人基因组研究也开始逐渐进入医学和公众视野。
那么，X Prize Foundation是个什么组织呢？它既不是政府组织也不是研究所，而是纯粹的NGO（非政府组织）。这个基金会成立于1995年，主要目的是鼓励为了人类的福祉而进行基础创新研究工作。这个基金会是非营利组织，主要工作是发起世界范围内的大型国际奖励竞赛，以促进对研究和发展领域的投资。激励投资的主要领域有：教育和全球发展；能源与环境；生命科学以及太空和海洋探索。
如今各国政府都非常重视科学和技术的重大影响，因此是科学技术研究的主要投资方。但是在发达国家，科研投资已形成多元的投资模式。除政府投资以外，私人、慈善机构、企业等投资已占有巨大的比例。这些投资渠道弥补了政府投资必然会带来的忽略多元需要的倾向，在弥补科研缺口和在激励最初不受重视、没有预见前景的领域，以及在遭遇伦理、政治或者某个领导人的偏见的时候，都会发挥不可替代的作用。
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《解码生命》
[美] J. 克雷格·文特尔 著
赵海军 周海燕 译
湖南科学技术出版社·原力

参考文献

[1] “A Life Decoded: My Genome: My Life”, Craig Venter, Penguin Publishing Group,September 30, 2008
[2] “The Genome War: How Craig Venter Tried to Capture the Code of Life and Save the World”, by James Shreeve, Ballantine Books,December 18, 2007
[3] “Genome pioneer Craig Venter dies: here’s how he transformed science”, by Ewen Callaway, Nature, 30 April 2026
[4] “The rich but complicated legacy of genome pioneer Craig Venter”，New Scientist, by Michael Marshall,30 April 2026
[5]“克里格.文特尔的科研经费”, 李大光，《科学时报》，2011-06-23
[6]《解码生命》作者: [美] 克雷格·文特尔，译者: 赵海军 / 周海燕，出版社: 湖南科学技术出版社，出版: 2009-4
[7]《生命的未来：从双螺旋到合成生命》，作者: [美] J.Craig Venter，译者: 贾拥民浙江人民出版社，出版年: 2016-6
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