编者按:合成生物学与新文化的责任

作者Ali Nouri(博士)美国科学家联合会和Shahram Seyedin-Noor (JD)文明企业

1980年，作为现代医学的最高成就之一，世界卫生组织宣布正式消灭了天花病毒——据估计，这种病毒已造成超过20人死亡20世纪有3亿人．这是同一时期所有战争死亡人数总和的三倍包括一战和二战。

今天，科学家们掌握了复活的工具天花从头开始。(1975年诺贝尔生理学或医学奖得主戴维·巴尔的摩(David Baltimore)说:“天花序列已经公布，所以如果你有实验室设备的话，你可以通过合成来恢复它。”)

事实上，他们已经用其他几种病毒做过了。去年，加拿大研究人员重新合成了“已灭绝”的马痘病毒，它是天花的近亲，通过邮购DNA获得10万美元该实验是继其他类似实验之后的又一次实验，包括在2002年组装了小得多的脊髓灰质炎病毒，以及在2005年复活的H1N1流感大流行病毒(也被称为“西班牙流感”)一个世纪前有五千万人口在这些科学里程碑以及医疗保健、环境友好型制造业等领域的许多其他贡献的背后，是一个被称为合成生物学的领域——而且它正在加速发展。

合成生物学，或“synbio”，结合工程学和生物学原理，为农业、保健、食品、材料等领域生产产品。十月的第一个星期，在vwin彩票注册SynBioBeta 2018会议在加利福尼亚州的旧金山，来自世界各地的科学家、工程师、企业家、政策制定者和风险投资家展示并讨论了合成生物的最新进展。这些尖端的创新包括在DNA分子中存储数字信息(0和1)，对臭名昭著的沙门氏菌进行改造，使其成为疫苗输送源，并重新连接细菌的遗传电路，以制造生物传感器，检测环境污染物。

通过与synbio社区的合作和内部合作，我们看到了生物技术作为一种良性力量的巨大力量。但是，合成生物学也带来了需要控制的风险。其中一种风险来自生物技术的双重用途应用——这种技术有可能被用来制造毒素和病原体，用作生物武器。随着合成生物学的构建模块变得更加分散，或“民主化”，这些工具被具有邪恶意图的个人滥用的风险也随之上升。

想想DNA合成技术。利用化学前体高效且廉价地构建长DNA分子的能力，对synbio初创公司和大学里的科学家来说是一个巨大的好处，他们现在可以将这项乏味的任务外包给集中的设施。但这也为一种可能性打开了大门，即心怀邪恶意图的个人将会订购属于毒素和病原体的基因。一旦获得，这些基因就可以被引入细胞或无细胞提取物中，在那里它们可以被转录并随后转化为毒素甚至致病病毒。

为了应对这一风险，DNA合成公司采取了谨慎的自我监管措施国际基因合成联盟(IGSC)。2009年，IGSC开始筛选客户的身份，以及长度超过200个碱基对的任何双链DNA分子序列。其目的是确保属于毒素和病原体清单的DNA序列只提供给专门授权使用这些制剂的研究人员。

这一框架在近10年前实施，今天仍然有效。然而，它也并非没有缺点。筛选可用于构建更大DNA分子的短寡核苷酸存在技术上的挑战。此外，IGSC的成员只覆盖了基因合成市场的80%，留下了一个窟窿一个糟糕的行动者可以利用。

虽然这个框架在很大程度上是静态的，但技术并非如此。随着synbio的加速发展，风险也会增加。例如，一些公司正在努力打造台式基因合成器，可以卖给实验室甚至个人。这将需要一个不同于目前集中式DNA工厂所采用的风险缓解框架。其他公司正在努力创造新的平台，以生成分子和改良有机体来治疗疾病。同样的技术也可以用来制造新的毒素和致病生物体。再加上机器人自动化的趋势，软件和计算机辅助生物设计(Bio-CAD)以及人工智能的新进步，很明显，即使没有正规科学培训的新手最终也可以使用这些工具，无论好坏。

我们将何去何从?

显然，确保其工具不被用于或试图被用于邪恶的目的符合合成生物界的利益。这两种情况都可能引发严厉的政府监管，阻碍该行业的创新和增长。

该行业作为一个整体，有机会在最初的自我调节模式的基础上建立起来，这一模式已被几家开创性的基因合成公司采用。正在开发新技术的科学家和工程师处于有利地位，可以考虑量身定制的技术和制度保障，以防止滥用(阿里·努里博士是其中一员与SynBioBeta 2018联合举办的约翰斯·霍普金斯卫生安全会议生物安全和合成生物学研究员会议)vwin彩票注册．它们应与政策界建立桥梁，以评估风险，制定拟议的指导方针，并以促进而不是阻碍进一步创新的方式实施这些方针。

对他们来说，商业企业，包括初创企业，和为它们提供资金的私人风险资本家也可以采取一种积极警惕的文化，优先识别和减轻风险。“快速行动，打破常规”的箴言马克•扎克伯格刺激了创新，但也带来了新的风险。正如最近俄罗斯对美国大选的干预所显示的那样，即便是社交媒体等看似无害的技术，在没有有效防护措施的情况下，也可能会产生危害破坏性的“两用”应用程序。就合成生物学而言，误用的可能性和降低风险的需求更为明显。

基因合成公司已经证明，学术、商业和政策团体可以在一个动态框架内共同努力，防范风险，该框架支持过程透明度、开放渠道、跨学科合作和行业标准，这些标准必须得到普遍采用，才能真正有效。合成生物学并不是唯一具有双重用途的生物;人工智能、增材制造和其他新兴领域都有巨大的收益和风险。

通过建立并超越现有的DNA合成风险缓解框架，合成生物界可以为其他部门树立一个强有力的榜样。

阿里博士努里·是美国科学家联合会（@AliNouriPhD）;Shahram Seyedin-Noor创始人和普通合伙人文明企业，是投资合成生物学及健康科技的风险投资基金(@CivilizationVC)．

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