科协学术沙龙热议“合成生物学的伦理问题与生物安全”

2010-7-20 09:42 来源: 科学时报
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5月20日,美国科学家克雷格·文特尔在《科学》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。文特尔的这一“爆炸新闻”,立即给公众带来了惊叹和恐慌。像克隆技术最初的发展一样,合成生物学也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”就成为中国科学家热议的主题。论坛的领衔科学家、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几句话道出了沙龙的主旨:首先是合成生物学到底有什么好处,中国科技界的相关研究如何能得到国家的支持?第二是合成生物学的风险应该如何防范?第三是对于老百姓的恐慌,科技界怎么给出一个交代?

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以研究其内在构造不同,合成生物学是设计自然界中原本不存在的生物或对现有生物进行改造,将工程学的思想用于生物学研究当中。

  对合成生物学的研究内容,中国科学院心理学研究所研究员王晶给出了这样的定义:“以造汽车为例,合成生物学把复杂的生命系统分解为各个元件,建成标准的元器件库,将这些标准化的元器件进行组装,所以合成生物学研究的一个重要内容就是建立理想的载体细胞,用汽车来比喻就是理想的底盘,这样可以实现设计新的物种。”

  王晶介绍,合成生物学的发展主要涉及4个重要技术:首先是测序。有了测序技术的发展,了解了原有系统才能更好地设计新的系统。第二步就是计算机模拟建模。了解了整个生命系统的构成,对生命系统有一个系统认识后,通过计算机模拟建模分析,编制科学家想要实现的新的生命体系。第三步就是从无到有获得新的基因。最后是通过移植技术获得新的生命细胞。

  文特尔在《科学》杂志公布“人造单细胞生物”诞生,被称为2010年夏天的“爆炸新闻”。随后不久,中国科学院科研人员孙明伟等撰文表示,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”也只是遗传物质由人工合成,其他组分均来自于已有的生命形式。因此,一些媒体为“吸引眼球”采用“首个人造生命”的说法言之过甚。相反,文特尔等人在《科学》上的文章题目《创造由化学合成基因组控制的细菌细胞》更为严谨、客观。但无论如何,这项孕育15年、耗资4000万美元的科技成果,毕竟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”开始在国内外各类学术刊物及互联网上大量出现;2004年,“合成生物学”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。该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,展望了合成生物学与基因组工程的应用前景,指出合成生物学将比DNA重组技术发展得更快。

合成生物学的伦理和安全问题不能被过分夸大

  “科学家完全可以掌控合成生物的安全性。”军事医学科学院研究员王效义表示,从医学角度看,合成出一个新的东西,在不知道有多大危害的前提下就大胆利用,这是不现实的。肯定是对这个生物有一个评价,评价之后再制定相应的措施。如果威胁性大的、人类无法控制的,我们可以把它扼杀在实验室里。

  王效义说,现在世界范围内的合成生物学还处于初期阶段,在这种情况下,制定过多的措施没有必要。可以在发展到一定程度后逐渐制定相应的措施,那才是现实的。“目前看来,合成生物学的伦理和安全问题可能存在,但不能过分夸大。”王效义表示。

  针对公众对“人造生命”的恐慌和担心,军事医学科学院副研究员凌焱说:“这些技术被用于真正创造人造生命,其实还有很远的路。毕竟,创造人工生命远不像拼接电路、垒积木那样简单。”

  对此,杨焕明也表示,千万不要故意渲染合成生物学的安全防范问题,“合成生物学作为一个新兴学科,对于科学的发展、人类的进步会有很大作用,大家都应该相信科学发展带来的新机会”。

 
希望合成生物学不要重蹈转基因覆辙

  “我真希望合成生物学的讨论,不管是涉及生物安全、道德伦理还是生态问题,不要走转基因那条路,如果那样就糟了。”杨焕明说,干细胞、转基因在发达国家关于伦理的讨论中基本是负面的,而且出现了非常严重的误导,这个误导需要很大的精力挽回。

  杨焕明说,我觉得合成生物学最大的负面效应就是真正拉开了发达国家和发展中国家的距离,使我们陷入非常尴尬的局面。我们应该考虑,如何给子孙后代留有更大的空间。

  中国科学院微生物所研究员李寅认为,合成生物学的生物安全未必是真正的挑战。就目前的技术能力来说,重新创造一种完全有功能的生命,可能还有很长的路要走。但看看世界范围内的生物技术发展、国际专利和创新技术,这才是我们需要迎头赶上的。实际上,在合成生物学的技术层面上,我们原创的还是比较少的,如果从国家层面予以支持,这才是将来中国在该领域制胜的关键。

  美国众议院能源和商务委员会在今年5月27日还专门就合成生物学举行了听证会。听证会最终得出的结论是,合成生物技术目前还不会引起环境、安全及伦理方面的担忧,但需要关注其发展。参与听证的科学家认为,如果提供良好的监管环境,合成生物学将在开发清洁燃料、新疫苗及廉价药品等领域得到广泛应用。

  与此同时,美国、欧盟并没有放缓发展的脚步,它们不断加大合成生物学领域的研究投入。美国国家科学基金会(NSF)2006年投入2000万美元资助建立合成生物学工程研究中心,由美国加州大学伯克利分校(UCB)、哈佛大学、麻省理工学院(MIT)、加州大学旧金山分校(UCSF)等共同组建。欧盟则在2007年启动了“合成生物学——新的及刚出现的科学技术引导项目”。

  杨焕明认为,美国的做法值得我们学习,那就是鼓励发展,同时制定细致有效的政策规范。他呼吁,我国也应立即行动,积极投入人造生命的研究领域,至少获得不落后于美国的技术水平。

国家安全比生物安全更紧迫

  中国科学院微生物所研究员高福表示,来这个会之前参加了国务院发展研究中心的一个会议,其中有一位老师认为,从国防的角度也应该关注合成生物学,因为美国已在国防部成立了合成生物学相关的研究所,把它放到研究原子弹、氢弹、核武器一样的重要位置。

  军事医学科学院研究员梁龙说,现在好像一提合成生物学就首先想到生物安全问题,实际上合成生物学带来的生物安全问题——是研究它安全还是不研究它安全,这恐怕是我们要考虑的。在世界范围内,如果“流氓国家”去研究的话,我们应采取何种对策,这也是我们要面对和思考的。