中國科學家的反應非常迅速。在不久前舉行的中國科協第40期新觀點學術沙龍上,“合成生物學的倫理問題與生物安全”就成為中國科學家熱議的主題。論壇的領銜科學家、中國科學院院士、中國科學院北京基因組研究所研究員楊煥明幾句話道出了沙龍的主旨:首先是合成生物學到底有什么好處,中國科技界的相關研究如何能得到國家的支持?第二是合成生物學的風險應該如何防范?第三是對于老百姓的恐慌,科技界怎么給出一個交代?
合成生物學是近年來新興的一門學科,與傳統生物學通過解剖生命體以研究其內在構造不同,合成生物學是設計自然界中原本不存在的生物或對現有生物進行改造,將工程學的思想用于生物學研究當中。
對合成生物學的研究內容,中國科學院心理學研究所研究員王晶給出了這樣的定義:“以造汽車為例,合成生物學把復雜的生命系統分解為各個元件,建成標準的元器件庫,將這些標準化的元器件進行組裝,所以合成生物學研究的一個重要內容就是建立理想的載體細胞,用汽車來比喻就是理想的底盤,這樣可以實現設計新的物種。”
王晶介紹,合成生物學的發展主要涉及4個重要技術:首先是測序。有了測序技術的發展,了解了原有系統才能更好地設計新的系統。第二步就是計算機模擬建模。了解了整個生命系統的構成,對生命系統有一個系統認識后,通過計算機模擬建模分析,編制科學家想要實現的新的生命體系。第三步就是從無到有獲得新的基因。最后是通過移植技術獲得新的生命細胞。
文特爾在《科學》雜志公布“人造單細胞生物”誕生,被稱為2010年夏天的“爆炸新聞”。隨后不久,中國科學院科研人員孫明偉等撰文表示,嵌合體細胞應用遺傳工程手段早已實現,而文特爾的“人造細胞”也只是遺傳物質由人工合成,其他組分均來自于已有的生命形式。因此,一些媒體為“吸引眼球”采用“首個人造生命”的說法言之過甚。相反,文特爾等人在《科學》上的文章題目《創造由化學合成基因組控制的細菌細胞》更為嚴謹、客觀。但無論如何,這項孕育15年、耗資4000萬美元的科技成果,畢竟是生命科學發展的一大進步,在合成生物學發展史上具有里程碑意義。
實際上,《科學》雜志早在1911年33卷的兩篇文章中就首次出現了“synthetic biology”(合成生物學)一詞。2000年以后,“合成生物學”開始在國內外各類學術刊物及互聯網上大量出現;2004年,“合成生物學”被美國MIT出版的《技術評論》評為“將改變世界的10大新技術之一”。美國生物經濟研究協會2007年發表了題為《基因組合成和設計未來:對美國經濟的影響》的研究報告。該報告分析了合成生物學及基因組工程支撐技術的迅速發展,展望了合成生物學與基因組工程的應用前景,指出合成生物學將比DNA重組技術發展得更快。
“科學家完全可以掌控合成生物的安全性。”軍事醫學科學院研究員王效義表示,從醫學角度看,合成出一個新的東西,在不知道有多大危害的前提下就大膽利用,這是不現實的。肯定是對這個生物有一個評價,評價之后再制定相應的措施。如果威脅性大的、人類無法控制的,我們可以把它扼殺在實驗室里。
王效義說,現在世界范圍內的合成生物學還處于初期階段,在這種情況下,制定過多的措施沒有必要。可以在發展到一定程度后逐漸制定相應的措施,那才是現實的。“目前看來,合成生物學的倫理和安全問題可能存在,但不能過分夸大。”王效義表示。
針對公眾對“人造生命”的恐慌和擔心,軍事醫學科學院副研究員凌焱說:“這些技術被用于真正創造人造生命,其實還有很遠的路。畢竟,創造人工生命遠不像拼接電路、壘積木那樣簡單。”
對此,楊煥明也表示,千萬不要故意渲染合成生物學的安全防范問題,“合成生物學作為一個新興學科,對于科學的發展、人類的進步會有很大作用,大家都應該相信科學發展帶來的新機會”。
“我真希望合成生物學的討論,不管是涉及生物安全、道德倫理還是生態問題,不要走轉基因那條路,如果那樣就糟了。”楊煥明說,干細胞、轉基因在發達國家關于倫理的討論中基本是負面的,而且出現了非常嚴重的誤導,這個誤導需要很大的精力挽回。
楊煥明說,我覺得合成生物學最大的負面效應就是真正拉開了發達國家和發展中國家的距離,使我們陷入非常尷尬的局面。我們應該考慮,如何給子孫后代留有更大的空間。
中國科學院微生物所研究員李寅認為,合成生物學的生物安全未必是真正的挑戰。就目前的技術能力來說,重新創造一種完全有功能的生命,可能還有很長的路要走。但看看世界范圍內的生物技術發展、國際ZL和創新技術,這才是我們需要迎頭趕上的。實際上,在合成生物學的技術層面上,我們原創的還是比較少的,如果從國家層面予以支持,這才是將來中國在該領域制勝的關鍵。
美國眾議院能源和商務委員會在今年5月27日還專門就合成生物學舉行了聽證會。聽證會最終得出的結論是,合成生物技術目前還不會引起環境、安全及倫理方面的擔憂,但需要關注其發展。參與聽證的科學家認為,如果提供良好的監管環境,合成生物學將在開發清潔燃料、新疫苗及廉價藥品等領域得到廣泛應用。
與此同時,美國、歐盟并沒有放緩發展的腳步,它們不斷加大合成生物學領域的研究投入。美國國家科學基金會(NSF)2006年投入2000萬美元資助建立合成生物學工程研究中心,由美國加州大學伯克利分校(UCB)、哈佛大學、麻省理工學院(MIT)、加州大學舊金山分校(UCSF)等共同組建。歐盟則在2007年啟動了“合成生物學——新的及剛出現的科學技術引導項目”。
楊煥明認為,美國的做法值得我們學習,那就是鼓勵發展,同時制定細致有效的政策規范。他呼吁,我國也應立即行動,積極投入人造生命的研究領域,至少獲得不落后于美國的技術水平。
中國科學院微生物所研究員高福表示,來這個會之前參加了國務院發展研究中心的一個會議,其中有一位老師認為,從國防的角度也應該關注合成生物學,因為美國已在國防部成立了合成生物學相關的研究所,把它放到研究原子彈、氫彈、核武器一樣的重要位置。
軍事醫學科學院研究員梁龍說,現在好像一提合成生物學就首先想到生物安全問題,實際上合成生物學帶來的生物安全問題——是研究它安全還是不研究它安全,這恐怕是我們要考慮的。在世界范圍內,如果“流氓國家”去研究的話,我們應采取何種對策,這也是我們要面對和思考的。
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