人造生命：商机还是危机

    日前，英国生物技术与生物科学研究理事会（BBSRC）发表的一份题为《合成生物学：社会与伦理挑战》的报告，将人们的注意力引向这一近年来非常热门的领域。

　　虽然早在1911年7月8日的医学杂志《柳叶刀》上，就已出现了“合成生物学”一词；但直到2000年人类基因组计划完成后，这一学科才迅速发展起来。

　　2004年，“合成生物学”更被美国麻省理工学院（MIT）出版的《技术评论》（Technology Review）评为“将改变世界的十大新技术”之一。进入2008年，随着美国人率先合成了生殖衣原体细菌的完整染色体，人造生命潜在的冲击照进现实的迹象更加明显。中国科学界也对此保持高度关注——今年5月在北京香山举行的科学会议上，合成生物学就被认为是“下一代的生物技术”。

　　这份报告的作者之一、诺丁汉大学科学与社会研究所副理事保罗·马丁（Paul Martin）博士告诉《财经》记者，这份历经一年方完成的报告，旨在警示决策者及科学共同体，关注伴随合成生物学研究的社会和伦理学讨论。

　　既然未来已经开始照进现实，那么如何应对未来的挑战，理应是我们今天的决策者必须直面的话题。

工程学与生物学之合
　　合成生物学的原理其实很简单，即科学家按照需要设计制造出具有不同性状的基因，再将这些基因集成到一个细胞壳中，这就形成了一个具有我们所需要特性的人造生命体。

　　瑞士分子系统生物学协会的海涅曼（Matthias Heinemann）和潘克（Sven Panke）曾经将合成生物学的研究方法定义为将工程学引入生物学。因为合成生物学的核心观念，就是认为生命的所有零件都能由化学方法来合成制造，并进而通过工程化方式组装成实用的生物组织。

　　2002年，美国纽约大学石溪分校成功合成了脊髓灰质炎细菌；次年，美国加州大学伯克利分校的凯斯林（Jay Keasling）教授人工合成了抗疟疾药物青蒿素。今年1月，美国克雷格·文特研究所（J. Craig Venter Institute）在《科学》杂志上宣称，已经成功合成生殖衣原体细菌的完整染色体技术。

　　虽然这仅仅是人造生命研究“三部曲”中的第二步，还需要将人工合成的染色体嵌入到人工制造的细菌细胞壳中，创造出活的有机物，才能宣告人造生命的曙光真正到来。但是，这一进步的意义仍不容低估。
　　因为这种完整染色体仅拥有58万多对碱基对，与人类的30亿对还有相当长的距离，但对于合成生物学来说，已经意味着巨大的工作量。可以类比的是，在2003年，克雷格·文特研究所的创始人文特（J. Craig Venter）——生物领域的传奇人物——还只能合成出含有5000多对碱基对的噬菌体病毒。也就是说，在不到五年的时间内，人类合成复杂生命的技术能力已经取得了长足进展。

　　那么，我们距离合成生物学的最终目标，即合成能够独立成活并能自我复制的细胞，到底还有多远？
　　马丁博士在接受《财经》记者的采访时表示，现在的生物学界对于什么是生命，甚至还没有明确定义。因此，人造生命注定是一个更加复杂的问题。但同时，他认为，人工合成细胞所需要的生命“部件”，有望在未来两三年内就展现在人们面前。

　　天津大学化学工程学院赵学明教授则认为，即使能合成细胞，距离人工合成出完整生命体还很遥远。毕竟，细胞仅仅是生命的最原始形式而已。

　　不过，中国军事医学研究院生物工程研究所所长陈惠鹏研究员在接受《财经》记者采访时则表示，他很看好美国克雷格·文特实验室的工作，也许在未来较短的时期内，“人工合成的生命形式就会成为现实”。

医药、能源及环境动力
　　然而，人造生命与其说来自人类对于“造物主”地位的终极追求，倒不如说来自更为实在的利益驱动。
　　全球合成生物学近年来的迅速发展，离不开各国政府和众多商业机构的经费支持。这门新兴技术在生物制药、生物能源及解决环境污染等方面都有着巨大的潜力。特别是在美国，合成生物学的研究与应用一直是紧密联系的。技术一旦可以取得突破，相应的产业化链条很快会建立起来。

　　以2003年成功合成青蒿素的凯斯林为例，为尽快使研究成果产业化，他专门建立了自己的公司Amyris Biotechnologies，希望利用合成生物学技术生产抗疟疾药及生物能源的生产。据悉，他的这一技术有望将青蒿素这一抗疟疾药物的现有生产成本降低九成以上。

　　目前，凯斯林的合成抗疟疾药物研究项目，在获得了比尔·梅林达盖茨基金会4300万美元的资助后，已经通过了小试剂的实验室研究，并即将进入到中试阶段。

　　赵学明教授记者解释，在实验室的研究中，很多问题都没法暴露出来，必须通过中试阶段不断的测试、修正和改进，才能进入临床实验。只有顺利通过中试，并保证其在技术上的先进性和经济上的合理性，才能投入生产。

　　在合成生物学界著名的克雷格·文特研究所，也成立了自己的公司Synthetic Genomics Inc。文特领导的小组在获得美国能源部的资金支持后，仍在不断的寻找新的基因。他们的目标，就是找到一种生物细菌，可以通过降解CO₂，来生成生物能源。

　　此外，2005年，由哈佛大学医学院遗传学及基因组学教授Church和斯坦福大学植物学教授Somerville发起，并由美国旗舰风险投资公司投资成立的美国LS9可再生石油公司，也在寻求用合成生物学技术生产生物燃料。

　　诺丁汉大学的马丁博士向记者表示，美国的合成生物学研究，特别是应用研究和开发，在世界上具有绝对的领先水平。这在很大程度上归功于美国的科研机构和研究人员善于通过各种渠道来募集资金——特别是与私人基金及风险投资建立了较好的合作关系。

　　但在中国，由于国内风险投资机制不健全，企业缺少长期的战略投资眼光，一定程度上造成了中国合成生物学研究经费不足，且缺乏应用研究的局面。

　　当然，在马丁看来，虽然未来的合成生物学研究将在生物制药、生物能源和环境治理等方面带来新的解决方案。但是这些技术的成熟——就全世界范围而言——还需要近十年的时间。而要真正产生显著的效益，则可能要30年，甚至更久。

生化危机的阴影
　　当然，人造生命带来的并非只有商机。

　　相信看过《生化危机》电影或玩过这一游戏的人，都会对其中病毒的巨大威力记忆深刻：T病毒、G病毒乃至变异物种，将地球变成了布满行尸走肉的地狱。人工合成病毒，似乎让我们离这种科幻世界越来越近。

　　实际上，早在2002年，纽约大学石溪分校人工合成出脊髓灰质炎病毒时，就曾经在全世界掀起轩然大波。人们担心的是，人工合成病毒技术可能会给恐怖主义者提供真正的机会，威胁甚至毁灭整个人类文明。在美国热播的《英雄》（HEROES）电视剧集最新一季中，人造病毒就取代核武器，成为了假想中的“头号威胁”。

　　中国军事医学研究院生物工程研究所所长陈惠鹏研究员在接受记者采访时表示，在未来合成生物技术成熟后，即使是一个常规实验室，也可以用最平常的化学试剂，加上有效的技术路线，设计创造出想要的人造生命体。

　　但他同时强调，这仅仅是一个遥远的、充满未知的阴影而已。目前，对于恐怖主义者来说，自己合成病原体，远没有从实验室偷取来得更为容易。据悉，“9·11”事件后，在美国造成巨大恐慌的炭疽粉末事件，其病原体来源很可能出自美国陆军的一间实验室。

　　在诺丁汉大学的这份报告中，专家们也强调类似《生化危机》这样的场景，几乎不可能在未来真的发生。因为实验室生物都太弱小，它们在自然界复杂的环境中根本无法存活。

　　天津大学化学工程学院赵学明教授也认同这种观点。他在接受记者采访时说，现存的自然生物，都是经历了几万年甚至几亿年进化才生存下来。相比而言，人工合成的生物确实十分脆弱。

　　诺丁汉大学马丁博士同时对《财经》记者指出，合成生物学巨大的潜力，确实能够帮助生产新的生化武器。这要求政府和科学共同体必须共同承担起责任。

       2007年10月，美国克雷格·文特实验室就与战略和国际研究中心、麻省理工学院三家机构，联合发布了《合成生物学：管制的选择》报告，希望对合成生物学从社会和伦理角度提出规范。报告提出的六条政策建议中，就包括对从事这项研究的学生进行教育，使得其了解合成基因组内在的危险，以便采用最佳的操作方式。此外，报告还建议更广泛地听取公共安全委员会的意见，并增加生物安全指导条例的强制执行力度。
　　当然，目前这些还仅仅局限在建议或者提议层面。据马丁博士透露，美国很快将有相关制度出台，以规范合成生物学的研究。现在合成生物学的研究目标是制造对人的健康、社会和环境有益的东西，但也不排除有心存歹念之人用其给人类造成灾难。或许，未来我们对合成生物学技术也应该如对核技术一样加以管制。

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