2010年5月20日,美国文特尔研究所(J. Craig Venter Institute, JCVI)在《科学》杂志在线发表论文,报告了从数字化基因组信息出发,设计、合成并组装了一个1.08兆碱基对的蕈状支原体基因组,并将其移植入山羊支原体受体细胞,从而创造出仅由合成染色体控制的新的蕈状支原体细胞,命名为JCVI-syn1.0。这一成果标志着合成生物学领域的重大突破,引发了全球范围内的广泛关注与讨论。
美国政府与国会迅速响应:论文发表当天,美国总统奥巴马致信生物伦理研究总统委员会主席Amy Gutmann,要求委员会在6个月内全面研究该突破的影响并提出建议。5月27日,美国国会能源和商务委员会举行听证会,邀请JCVI所长文特尔、加州大学伯克利分校教授Jay Keasling、斯坦福大学助理教授Drew Endy等专家作证,探讨合成基因组对人类健康和能源的影响。听证会主席Henry Waxman强调,需区分“引人注目的头条新闻”与科学现实,并基于现有调控框架管理风险。
学术界与期刊的多元评价:《自然》杂志在5月20日在线采访8位合成生物学专家,并于5月27日发表社论《我们自己造成的挑战》,指出合成生物学凸显了未解决的伦理和安全问题。《科学》杂志在5月21日的新闻专栏中详细介绍了JCVI的研究历程,并引用多位专家评论:俄勒冈州里德学院哲学教授Mark Bedau称其为“生物学和生物技术历史上的一个关键时刻”;约翰霍普金斯大学酵母生物学家Jef Boeke认为“这代表了合成基因组新领域一个重要的技术里程碑”;但范德比尔特大学分子生物学家Anthony Forster指出,这项工作并未创造真正的生命形式,因为合成的基因组被放入了已有细胞内。MIT社会科学家Kenneth Oye呼吁建立适当的调控政策。
国际社会与公众参与:英国生物技术与生物科学研究委员会(BBSRC)和工程与物质科学研究委员会(EPSRC)于6月14日发布《合成生物学对话》研究报告,显示公众对合成生物学持宽容态度,但希望有有效的国际调节和控制。该报告基于对41位密切关心者的电话采访和160多位公众的研讨会,历时半年完成。《新科学家》杂志于6月20日报道称,英国公众对合成生物学“相当宽容”,尤其是病人或残疾人对其潜在医学应用最为热心。
伦理与安全问题的深入探讨:7月2日,《科学》杂志在“政策论坛”专栏发表文章,号召通过论坛展开公众讨论,强调需关注基因组改造的程度和方式。7月8日至9日,美国生物伦理研究总统委员会召开第一次会议,围绕合成生物学的科学背景、应用、利益与风险、伦理及联邦监督等议题进行讨论,会议全程电视直播。委员会主席Amy Gutmann指出,面对复杂问题,最好的办法是进行对公众透明的专家审议。
技术前景与挑战:尽管JCVI的成果是概念验证,但技术仍存在局限:合成整个基因组成本高昂,且移植程序的关键细节有待完善。哈佛大学教授George Church团队开发的“多重自动化的基因组工程(MAGE)”技术可更便宜地导入细菌多种遗传变化。未来,合成生物学有望在药物合成、生物燃料、环境修复等领域发挥重要作用,但需谨慎调控以防止误用和滥用。