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科学家:如何让合成生物学不重蹈转基因覆辙?

2010-07-20 08:32 未知 中国科协第40期新观点学术沙龙 阅读 0
核心摘要: 2010年,美国科学家克雷格·文特尔宣布首个“人造单细胞生物”诞生,引发公众恐慌。中国科学家迅速召开学术沙龙,讨论合成生物学的伦理问题与生物安全。文章解释了合成生物学的定义、关键技术及其发展历程,强调其里程碑意义,并呼吁理性看待这一新兴领域,避免重蹈转基因技术的覆辙。

2010年5月20日,美国科学家克雷格·文特尔在《科学》杂志上公布了历史上首个“人造单细胞生物”的诞生,这是地球上第一个由人类创造并能自我复制的新物种。这一“爆炸新闻”立即引发了公众的惊叹与恐慌,如同克隆技术最初的发展一样,合成生物学迅速成为国内外媒体和公众关注的焦点。

中国科学家的反应非常迅速。在不久前举行的中国科协第40期新观点学术沙龙上,“合成生物学的伦理问题与生物安全”成为热议主题。论坛领衔科学家、中国科学院院士、中国科学院北京基因组研究所研究员杨焕明指出,沙龙主旨包括:合成生物学究竟有何益处,中国科技界如何获得国家支持;如何防范合成生物学的风险;以及如何向公众解释以缓解恐慌。

什么是合成生物学?

合成生物学是近年来新兴的一门学科,与传统生物学通过解剖生命体研究其内在构造不同,合成生物学旨在设计自然界中原本不存在的生物或对现有生物进行改造,将工程学思想应用于生物学研究。中国科学院心理学研究所研究员王晶以造汽车为例解释:合成生物学将复杂的生命系统分解为各个元件,建成标准化的元器件库,再将这些标准化元件进行组装。因此,合成生物学的一个重要研究内容是建立理想的载体细胞(即“底盘”),以实现设计新物种的目标。

王晶介绍,合成生物学的发展主要涉及四项关键技术:首先是测序技术,通过了解原有系统来更好地设计新系统;其次是计算机模拟建模,在系统认识生命构成后,通过建模分析编制新的生命体系;第三步是从无到有获得新基因;最后是通过移植技术获得新的生命细胞。

文特尔在《科学》杂志上公布的“人造单细胞生物”被称为2010年夏天的“爆炸新闻”。随后,中国科学院科研人员孙明伟等撰文指出,嵌合体细胞应用遗传工程手段早已实现,而文特尔的“人造细胞”仅遗传物质由人工合成,其他组分均来自已有生命形式。因此,一些媒体为“吸引眼球”使用“首个人造生命”的说法言之过甚。相反,文特尔等人在《科学》上的文章标题《创造由化学合成基因组控制的细菌细胞》更为严谨客观。无论如何,这项孕育15年、耗资4000万美元的科技成果,是生命科学发展的一大进步,在合成生物学发展史上具有里程碑意义。

实际上,《科学》杂志早在1911年第33卷的两篇文章中就首次出现了“synthetic biology”(合成生物学)一词。2000年以后,“合成生物学”开始在国内外学术刊物及互联网上大量出现;2004年,被美国MIT出版的《技术评论》评为“将改变世界的10大新技术之一”。美国生物经济研究协会2007年发表了题为《基因组合成和设计未来:对美国经济的影响》的研究报告,分析了合成生物学及基因组工程支撑技术的迅速发展,展望了其应用前景,指出合成生物学将比DNA重组技术发展得更快。

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