在Jef Boeke的实验室，你可以闻到一种似乎不合适的气味，好像他们在这里烤面包一样。但是他和他的同事们正在烹饪其他东西：酵母与大块的人造DNA一起工作。科学家们早就能够对DNA代码进行具体的改变。现在，他们正在采取更激进的步骤重新开始，并从头开始重新设计生命形式。纽约大学研究员Boeke指导一个由四大洲11个实验室组成的国际团队，他们按照他们在3月份发布的详细计划，“重写”酵母基因组。

他们的工作是大胆和有争议的追求的一部分，旨在创建定制的DNA代码插入活细胞，以改变其功能，甚至提供疾病治疗。它有朝一日也有助于科学家们创造出创造全新生物的深刻而不安的能力。

基因组是生物的完整遗传密码。Boeke说，学习如何从零开始制作一个，意味着“你真的可以构建一些全新的东西。”

该研究可能揭示了控制基因组结构和功能的基本隐藏规则。但它也打开了生命之门，具有新的和有用的特征，如微生物或哺乳动物细胞，在制药厂或新疫苗中抽出药物时比现有的更好。Boeke说，正确的改造可能使酵母有效地生产新的生物燃料。

一些科学家展望未来，看看像净化水源的树木和在机场和购物中心检测爆炸物的植物。同样即将重新设计人类DNA。科学家们强调，这不是为了改变人类。相反，合成的DNA将被放入细胞中，以使其更好地抽出药物蛋白质，或者可能将干细胞设计为实验室培养的组织和器官移植到患者体内的更安全的来源。

有些人发现重塑人类DNA令人不安的想法，科学家们计划在尝试之前从伦理学家和公众那里获得指导。

不过，重新设计DNA对某些人来说是令人担忧的。西北大学的Laurie Zoloth，一位一直关注这项努力的生物伦理学家，担心生产具有“我们无法完全了解的特性”的生物。她说，这项工作会打扰那些相信从头开始创造生活的人会给人类无根据的力量。

重写的DNA已经被用于病毒和细菌。澳大利亚科学家最近宣布，他们在实验室中建立了寨卡病毒的基因组，以便更好地了解它并获得新疗法的线索。

在哈佛大学，Jeffrey Way和Pamela Silver正致力于开发一种无害的沙门氏菌菌株，用作沙门氏菌和大肠杆菌引起食物中毒的疫苗，以及称为志贺菌的引起腹泻的疾病。

一个关键的目标是防止菌株因从其他细菌中提取DNA而变成有害物质。这需要在30,000个地方改变其基因组。

“实现这一目标的唯一可行方法，”Way说，“就是从头开始合成它。”

然而，重新设计基因组的最前沿是酵母。它的基因组比迄今为止改变的病毒和细菌代码更大，更复杂。但它很容易理解，酵母很容易将人造DNA换成自己的DNA。

不过，重写酵母基因组是一项艰巨的任务。

它就像一条带有1200万个化学链的链条，以字母A，C，G和T所知。它不到人类基因组大小的一百，它有32亿个链接。但是，Boeke的实验室和美国，澳大利亚，中国，新加坡和英国的科学家们正在分工，这仍然是一项巨大的工作。到新酵母基因组完成时，研究人员将添加，删除或改变大约一百万个DNA字母。

Boeke将一个基因组与一本有很多章节的书进行比较，研究人员正在推出一个新版本，其中的章节允许该书做一些以前无法做到的事情。

为了重新设计特定范围的酵母DNA，科学家们开始使用其代码字母序列 - 大自然的配方。他们将该序列加载到计算机中，然后告诉计算机进行特定类型的更改。例如，一项改变可能让他们重新排列基因的顺序，这可能揭示使酵母生长得更好的策略，纽约大学研究员Leslie Mitchell说。

完成更改后，新序列将用作蓝图。它被发送到一家公司，该公司建立了包含新序列的DNA块。然后，这些短块在实验室中连接在一起，以构建更长的股线。

到目前为止，该项目已报道构建了大约三分之一的酵母基因组。Boeke希望其余的建设将在今年年底完成。但他表示，测试新DNA并修复问题需要更长的时间，并最终将各种块组合成一个完整的合成基因组。

去年，Boeke和其他人宣布了一项单独的工作，现在称为Genome Project-write或GP-write。它主要致力于在10年内将构建和测试大型基因组(包括人类基因组)的成本降低1000多倍。该项目仍在寻求资金。

与此同时，GP-written的领导者开始讨论道德，法律和社会问题。他们意识到制造人类基因组的想法很敏感。“我们实际上可以编写一个人类基因组的想法同时对一些人来说是惊心动魄而对另一些人并不那么激动，”Boeke说。“所以我们认识到这需要进行大量的讨论。”