雖然早在1911年7月8日的醫(yī)學雜志《柳葉刀》上，就已出現(xiàn)了“合成生物學”一詞；但直到2000年人類基因組計劃完成后，這一學科才迅速發(fā)展起來。
2004年，“合成生物學”更被美國麻省理工學院（MIT）出版的《技術(shù)評論》（Technology Review）評為“將改變世界的十大新技術(shù)”之一。進入2008年，隨著美國人率先合成了生殖衣原體細菌的完整染色體，人造生命潛在的沖擊照進現(xiàn)實的跡象更加明顯。中國科學界也對此保持高度關注——今年5月在北京香山舉行的科學會議上，合成生物學就被認為是“下一代的生物技術(shù)”。
這份報告的作者之一、諾丁漢大學科學與社會研究所副理事保羅·馬丁（Paul Martin）博士告訴《財經(jīng)》記者，這份歷經(jīng)一年方完成的報告，旨在警示決策者及科學共同體，關注伴隨合成生物學研究的社會和倫理學討論。
既然未來已經(jīng)開始照進現(xiàn)實，那么如何應對未來的挑戰(zhàn)，理應是我們今天的決策者必須直面的話題。
工程學與生物學之合
合成生物學的原理其實很簡單，即科學家按照需要設計制造出具有不同性狀的基因，再將這些基因集成到一個細胞殼中，這就形成了一個具有我們所需要特性的人造生命體。
瑞士分子系統(tǒng)生物學協(xié)會的海涅曼（Matthias Heinemann）和潘克（Sven Panke）曾經(jīng)將合成生物學的研究方法定義為將工程學引入生物學。因為合成生物學的核心觀念，就是認為生命的所有零件都能由化學方法來合成制造，并進而通過工程化方式組裝成實用的生物組織。
2002年，美國紐約大學石溪分校成功合成了脊髓灰質(zhì)炎細菌；次年，美國加州大學伯克利分校的凱斯林（Jay Keasling）教授人工合成了抗瘧疾藥物青蒿素。今年1月，美國克雷格·文特研究所（J. Craig Venter Institute）在《科學》雜志上宣稱，已經(jīng)成功合成生殖衣原體細菌的完整染色體技術(shù)。
雖然這僅僅是人造生命研究“三部曲”中的第二步，還需要將人工合成的染色體嵌入到人工制造的細菌細胞殼中，創(chuàng)造出活的有機物，才能宣告人造生命的曙光真正到來。但是，這一進步的意義仍不容低估。
因為這種完整染色體僅擁有58萬多對堿基對，與人類的30億對還有相當長的距離，但對于合成生物學來說，已經(jīng)意味著巨大的工作量?？梢灶惐鹊氖牵?003年，克雷格·文特研究所的創(chuàng)始人文特（J. Craig Venter）——生物領域的傳奇人物——還只能合成出含有5000多對堿基對的噬菌體病毒。也就是說，在不到五年的時間內(nèi)，人類合成復雜生命的技術(shù)能力已經(jīng)取得了長足進展。
那么，我們距離合成生物學的最終目標，即合成能夠獨立成活并能自我復制的細胞，到底還有多遠？
馬丁博士在接受《財經(jīng)》記者的采訪時表示，現(xiàn)在的生物學界對于什么是生命，甚至還沒有明確定義。因此，人造生命注定是一個更加復雜的問題。但同時，他認為，人工合成細胞所需要的生命“部件”，有望在未來兩三年內(nèi)就展現(xiàn)在人們面前。
天津大學化學工程學院趙學明教授則認為，即使能合成細胞，距離人工合成出完整生命體還很遙遠。畢竟，細胞僅僅是生命的最原始形式而已。
不過，中國軍事醫(yī)學研究院生物工程研究所所長陳惠鵬研究員在接受《財經(jīng)》記者采訪時則表示，他很看好美國克雷格·文特實驗室的工作，也許在未來較短的時期內(nèi)，“人工合成的生命形式就會成為現(xiàn)實”。
醫(yī)藥、能源及環(huán)境動力
然而，人造生命與其說來自人類對于“造物主”地位的終極追求，倒不如說來自更為實在的利益驅(qū)動。
全球合成生物學近年來的迅速發(fā)展，離不開各國政府和眾多商業(yè)機構(gòu)的經(jīng)費支持。這門新興技術(shù)在生物制藥、生物能源及解決環(huán)境污染等方面都有著巨大的潛力。特別是在美國，合成生物學的研究與應用一直是緊密聯(lián)系的。技術(shù)一旦可以取得突破，相應的產(chǎn)業(yè)化鏈條很快會建立起來。
以2003年成功合成青蒿素的凱斯林為例，為盡快使研究成果產(chǎn)業(yè)化，他專門建立了自己的公司Amyris Biotechnologies，希望利用合成生物學技術(shù)生產(chǎn)抗瘧疾藥及生物能源的生產(chǎn)。據(jù)悉，他的這一技術(shù)有望將青蒿素這一抗瘧疾藥物的現(xiàn)有生產(chǎn)成本降低九成以上。
目前，凱斯林的合成抗瘧疾藥物研究項目，在獲得了比爾·梅林達蓋茨基金會4300萬美元的資助后，已經(jīng)通過了小試劑的實驗室研究，并即將進入到中試階段。
趙學明教授記者解釋，在實驗室的研究中，很多問題都沒法暴露出來，必須通過中試階段不斷的測試、修正和改進，才能進入臨床實驗。只有順利通過中試，并保證其在技術(shù)上的先進性和經(jīng)濟上的合理性，才能投入生產(chǎn)。
在合成生物學界著名的克雷格·文特研究所，也成立了自己的公司Synthetic Genomics Inc。文特領導的小組在獲得美國能源部的資金支持后，仍在不斷的尋找新的基因。他們的目標，就是找到一種生物細菌，可以通過降解CO2，來生成生物能源。
此外，2005年，由哈佛大學醫(yī)學院遺傳學及基因組學教授Church和斯坦福大學植物學教授Somerville發(fā)起，并由美國旗艦風險投資公司投資成立的美國LS9可再生石油公司，也在尋求用合成生物學技術(shù)生產(chǎn)生物燃料。
諾丁漢大學的馬丁博士向記者表示，美國的合成生物學研究，特別是應用研究和開發(fā)，在世界上具有絕對的領先水平。這在很大程度上歸功于美國的科研機構(gòu)和研究人員善于通過各種渠道來募集資金——特別是與私人基金及風險投資建立了較好的合作關系。
但在中國，由于國內(nèi)風險投資機制不健全，企業(yè)缺少長期的戰(zhàn)略投資眼光，一定程度上造成了中國合成生物學研究經(jīng)費不足，且缺乏應用研究的局面。
當然，在馬丁看來，雖然未來的合成生物學研究將在生物制藥、生物能源和環(huán)境治理等方面帶來新的解決方案。但是這些技術(shù)的成熟——就全世界范圍而言——還需要近十年的時間。而要真正產(chǎn)生顯著的效益，則可能要30年，甚至更久。
生化危機的陰影
當然，人造生命帶來的并非只有商機。
相信看過《生化危機》電影或玩過這一游戲的人，都會對其中病毒的巨大威力記憶深刻：T病毒、G病毒乃至變異物種，將地球變成了布滿行尸走肉的地獄。人工合成病毒，似乎讓我們離這種科幻世界越來越近。
實際上，早在2002年，紐約大學石溪分校人工合成出脊髓灰質(zhì)炎病毒時，就曾經(jīng)在全世界掀起軒然大波。人們擔心的是，人工合成病毒技術(shù)可能會給恐怖主義者提供真正的機會，威脅甚至毀滅整個人類文明。在美國熱播的《英雄》（HEROES）電視劇集最新一季中，人造病毒就取代核武器，成為了假想中的“頭號威脅”。
中國軍事醫(yī)學研究院生物工程研究所所長陳惠鵬研究員在接受記者采訪時表示，在未來合成生物技術(shù)成熟后，即使是一個常規(guī)實驗室，也可以用最平常的化學試劑，加上有效的技術(shù)路線，設計創(chuàng)造出想要的人造生命體。
但他同時強調(diào)，這僅僅是一個遙遠的、充滿未知的陰影而已。目前，對于恐怖主義者來說，自己合成病原體，遠沒有從實驗室偷取來得更為容易。據(jù)悉，“9·11”事件后，在美國造成巨大恐慌的炭疽粉末事件，其病原體來源很可能出自美國陸軍的一間實驗室。
在諾丁漢大學的這份報告中，專家們也強調(diào)類似《生化危機》這樣的場景，幾乎不可能在未來真的發(fā)生。因為實驗室生物都太弱小，它們在自然界復雜的環(huán)境中根本無法存活。
天津大學化學工程學院趙學明教授也認同這種觀點。他在接受記者采訪時說，現(xiàn)存的自然生物，都是經(jīng)歷了幾萬年甚至幾億年進化才生存下來。相比而言，人工合成的生物確實十分脆弱。
諾丁漢大學馬丁博士同時對《財經(jīng)》記者指出，合成生物學巨大的潛力，確實能夠幫助生產(chǎn)新的生化武器。這要求政府和科學共同體必須共同承擔起責任。
當然，目前這些還僅僅局限在建議或者提議層面。據(jù)馬丁博士透露，美國很快將有相關制度出臺，以規(guī)范合成生物學的研究?，F(xiàn)在合成生物學的研究目標是制造對人的健康、社會和環(huán)境有益的東西，但也不排除有心存歹念之人用其給人類造成災難?；蛟S，未來我們對合成生物學技術(shù)也應該如對核技術(shù)一樣加以管制。
