Page 36 - 《国际安全研究》2020年第5期

合成生物学时代：生物安全、生物安保与治理

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件而逐渐对合成生物学感兴趣并进入该领域。
（二）合成生物学的未来应用与挑战
合成生物学领域跨越式的发展已经对能源、工业、医药健康、环境、材料技术

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等诸多领域产生影响，展现出极具潜力、广阔的应用前景。 合成生物学可以帮助
人类应对人类本身种群和所在生态环境面临的一些关键性挑战。例如，合成生物学
能够提供制造高价值化合物的手段，而这些化合物迄今为止只有依靠传统的石油化

工资源才能获得，或者从植物或其他有机体中获取。这种创新可能会缓解在突发事
件中出现的资源短缺问题。科学家利用合成生物学制造工程细菌，减少大气中的二
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氧化碳， 帮助解决环境污染和全球气候变暖问题。合成生物学可以从其他物质中
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提取稀土金属 或制造清洁能源（如纤维素乙醇），以解决可持续能源问题，减少
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污染。 合成生物学还可以帮助解决人类健康问题。例如，在遇到重大疫情时，合
成生物学可以更迅速地制备疫苗和其他药品，以抗击传染病的流行。有科学家甚至
认为，合成生物学可能会推动智能蛋白或细胞的产生，以便能够在疾病位点完成自

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我组装并迅速修复受损的蛋白和细胞来应对人类健康挑战。 随着新工具和方法的
不断创建，合成生物学有望在这些领域为人类解决更多的全球性重大问题。然而，合
成生物学仍处于发展初期，该领域固有的以及人类科学认识的局限性不容忽视。
首先，生物体具有内在的复杂性。生物体基因变异和基因表达具有随机性。

例如，由于基因表达遗传修饰，即使是相同化学环境中的相同遗传编码，也有可
能导致极为不同的基因表达。而且不同基因表达的结果也是随机的，可能是有益

① [美] 克雷格·文特尔：《生命的未来：从双螺旋到合成生命》，贾拥民译，杭州：浙江
人民出版社 2016 年版，第 207 页。
② George M. Church, Michael B. Elowitz, Christina D. Smolke, Christopher A. Voigt and Ron
Weiss, “Realizing the Potential of Synthetic Biology,” Nature Reviews Molecular Cell Biology, Vol. 15,
No. 4, 2014, pp. 289-294.
③ Jeff McMahon, “Harvard Scientist Engineers Bacterium that Inhales C02, Produces Energy - A
‘Bionic Leaf’,” Forbes, May 29, 2016, https://www.forbes.com/sites/jeffmcmahon/2016/05/29/harvard-
scientist-engineers-a-superbug-that-inhales-co2-produces-energy/#95c242d79440.
④ Anne Start, “LLNL Researchers Turn to Bioengineered Bacteria to Increase U.S. Supply of
Rare Earth Metals,” LLNL News, https://www.llnl.gov/news/llnl-researchers-turn-bioengineered-
bacteria-increase-us-supply-rare-earth-metals.
⑤ Presidential Commission for the Study of Bioethical Issues, New Directions: The Ethics of
Synthetic Biology and Emerging Technologies, Washington, D.C.: Government Printing Office, 2010,
pp. 56-60.
⑥ [美] 克雷格·文特尔：《生命的未来：从双螺旋到合成生命》，贾拥民译，杭州：浙江
人民出版社 2016 年版，第 206 页。

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