合成生物學(xué)在中國(guó)的發(fā)展
日期：2011-07-22 07:59:32
文章的通訊作者是奧地利國(guó)際對(duì)話與沖突研究所生物安全組裴雷博士，其他研究人員包括中科院植物研究所魏偉博士，以及國(guó)際對(duì)話與沖突研究所Markus Schmidt博士。
合成生物學(xué)，簡(jiǎn)單而言就是以人工手段制造生物系統(tǒng)，與傳統(tǒng)生物學(xué)通過(guò)解剖生命體以研究其內(nèi)在構(gòu)造的辦法不同，合成生物學(xué)的研究方向完全是相反的，它是從最基本的要素開(kāi)始一步步建立零部件。與基因工程把一個(gè)物種的基因延續(xù)、改變并轉(zhuǎn)移至另一物種的作法不同，合成生物學(xué)的目的在于建立人工生物系統(tǒng)（artificial biosystem），讓它們像電路一樣運(yùn)行。
這一學(xué)科之所以被譽(yù)為第四次科技浪潮中的弄潮兒，在于它可將impossible變成every thing is possible，合成生物學(xué)的最高境界是靈活設(shè)計(jì)和改造生命，重塑生命體。這門學(xué)科真正進(jìn)入大眾視野，是緣自2010年首個(gè)人造單細(xì)胞生物“辛西婭”（Synthia）的誕生，這一發(fā)現(xiàn)也入選了2010年Science十大科學(xué)突破。近年來(lái)，能源危機(jī)不斷升級(jí)，將合成生物學(xué)應(yīng)用到能源領(lǐng)域中的想法也順勢(shì)而生，用細(xì)菌造石油成為可能。
在這篇文章中，研究人員介紹了目前中國(guó)合成生物學(xué)研究的現(xiàn)狀和一些不同的研究亞方向，比如遺傳線路圖（genetic circuit），最小基因組（minimal genomes），化學(xué)合成生物學(xué)，原細(xì)胞（protocells）和DNA合成，以及對(duì)于國(guó)內(nèi)合成生物學(xué)發(fā)展的展望，這篇文章對(duì)于解析目前這一領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的意義。
其中這遺傳線路圖，俗稱“基因線路”（gene circuit）。在合成生物學(xué)中，是由各種調(diào)節(jié)元件和被調(diào)節(jié)的基因組合成的遺傳裝置（genetic device），可以在給定條件下可調(diào)、可定時(shí)定量地表達(dá)基因產(chǎn)物。利用轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平等的控制機(jī)制，合理組合轉(zhuǎn)錄基元、基礎(chǔ)基因線路、基因模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，目前遺傳線路的功能主要可以分為兩大類：邏輯基因線路（模擬各種邏輯關(guān)系和數(shù)字元件的遺傳線路）和其他功能基因線路（具有特定生物功能的遺傳線路）。
與20世紀(jì)七八十年代遺傳工程的相關(guān)爭(zhēng)論非常類似，合成生物學(xué)一經(jīng)出現(xiàn)立刻引起了社會(huì)方方面面的廣泛關(guān)注，相應(yīng)的道德規(guī)范和防范措施已經(jīng)成為所有相關(guān)國(guó)際會(huì)議的主要議題之一。有關(guān)合成生物學(xué)的倫理爭(zhēng)議大多集中在兩種觀點(diǎn)上：一是合成生物學(xué)家人工制造自然界中沒(méi)有的生命，違背了上帝有關(guān)生命法則的旨意以及順應(yīng)自然發(fā)展規(guī)律的倫理；二是合成生物學(xué)家人工合成生命違背了尊重生命的倫理原則。
不管如何，隨著用于進(jìn)行合成生物學(xué)研究的各項(xiàng)技術(shù)，如遺傳工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和合成基因組學(xué)技術(shù)的日趨成熟，合成生物學(xué)的研究將取得更大的進(jìn)步，并在解決人類能源、環(huán)境、醫(yī)療、藥物生產(chǎn)等問(wèn)題上發(fā)揮更大的作用。
