合成生物學 (Synthetic Biology) 的發展會對生物多樣性造成負面影響嗎？

01-30

最近的生物多樣性締約方大會也有相關的議題，大家有什麼觀點呢？

謝邀！以下是我給中科院《科學與社會》雜誌撰寫的文章《合成生物學的發展、挑戰與風險》的部分內容，剛好可以用來回答題主的問題：

合成生物學可能帶來的社會風險與應對措施

合成生物學展現出的巨大潛力舉世矚目。2004年美國麻省理工學院出版的《Technology Review》將合成生物學評為將改變世界的十大新興技術之一。英國《自然》雜誌於2007年以「合成生物學：設計生命」（Synthetic Biology: Design for Life）為題刊文，認為人類已經進入了「為了某個實用目的而進行基因組工程改造」的時代。美國生物經濟研究協會於2007年發表的報告甚至認為未來合成生物學技術將會比重組DNA技術發展更快。必須注意到，在新技術蓬勃發展的時候，出於樂觀和興奮，許多研究者和相關專業人員都傾向於認為新技術是可控的，其擴散是可以預計的。然而，成癮化合物合成技術與核技術的歷史已經告訴我們，我們必須警惕新技術可能帶來的社會風險。與此二者相比，合成生物學帶來的社會風險甚至更大。

首先，合成生物學的技術對象是活著的生命，而生物系統具有自我繁殖、突變進化等非生命系統所不具備的特徵，因此與傳統的工程系統相比，我們對於生物系統更加難以控制。如果我們要給細菌設計一個嶄新的代謝通路以生產新的藥物，那麼此代謝通路有可能在細胞內無法長時間穩定工作，因為進化的壓力會使得細菌的遺傳成分發生難以預期的變化；然而，如果我們賦予病原菌或者病毒新的基因，進化的壓力反而更有可能篩選出致病性更強的病原。因此，在「趨利」和「避害」之間，合成生物學達成後者似乎更為容易。2005年，美國疾病控制中心根據基因序列合成了曾於1918年爆發、造成全球大約2000~5000萬人死亡的西班牙流感病毒。2013年，中國農科院哈爾濱獸醫研究所等單位在《科學》雜誌上報道了通過將H5N1禽流感病毒和甲型H1N1流感病毒重組，構建了127種重組病毒；重組後的某些病毒具備通過空氣（氣溶膠）傳播的能力。儘管這些可傳播的病毒對實驗對象豚鼠不致命，相關研究人員也嚴格遵守了涉及到病原體的安全處置措施，但是可以預期，在基因合成的成本以摩爾定律下降的趨勢下，以天然病毒基因組為參照，在將來私自合成一個新病毒不會是一件難事。其次，受到工程學和計算機科學的影響，合成生物學相比生命科學的其他領域更加註重技術標準的兼容性和數據、材料的共享開放。這些對於合成生物學早期的急速發展來說是關鍵的催化因素，但是隨著合成生物學的成熟與擴散，兼容度高的技術標準與開放的材料與數據資源會帶來一定的社會風險，特別是考慮到利用合成生物學技術製造病毒等可能的情況。

因此，傳統的公共衛生與傳染病防治政策已經不足以應對當前合成生物學被不恰當利用所可能造成的社會威脅。規避合成生物學的社會風險需要的不僅僅是合成生物學研究者的自律，還需要相關領域專家的廣泛參與。合成生物學應該大力發展，但也不應不受約束。不久前美國政府叫停了一項通過改變病原體使其更具傳播性或致死性，以便專家根據相關風險制定政策的研究項目，此外還要求少數正在進行此類研究的研究人員自發中止；這可被視為對於合成生物學社會風險問題的一個重要舉措。

然而我們需要同時注意到，合成生物學的設計能力同樣也可以用來幫助規避生物技術擴散帶來的社會風險。在最近報道的一項研究工作中，研究者利用合成生物學的方法改造HIV病毒，使其複製過程對於外源的人造化學分子產生絕對依賴，而不能在正常的細胞中複製。這項工作成功規避了傳統疫苗製備手段中減活病毒恢復其毒性的可能，可被視為合成生物學有助於生物安全的一個重要案例。因此，可以預見，未來合成生物學的一個重要分支就是研究如何設計生物系統以規避合成生物學與基因組工程等生物技術帶來的生物安全問題。

實際上，不僅僅是合成生物學，幾乎任何生物學研究一定會對生態系統有非常大的影響。更進一步，生物學研究總歸是要發展到應用層面，生物學的應用層面實際上就是生物系統的反向工程（reverse engineering，分解已有的生物系統，然後改進或定向改造）和正向工程（forward engineering，知道設計原理design principles，然後從頭設計生物系統），在合成生物學的概念提出來之前，生物工程大部分在進行非常初級的反向工程，而提出合成生物學的目的一個是前面說的得到想要的新的生物系統，另外一個是更好的去理解生物系統的設計原理。

題目著重強調合成生物學的影響，可能是因為目前很多合成生物學的研究帶給人比較多的想像，比如我們很可能很快就可以改造或設計出越來越多的新物種，而且隨著生物技術發展越來越快，這個新物種產生的速度很可能越來越快，甚至會出現危害性極大的物種。

以我們當前現有的知識（即對生物系統的設計原理的了解還不是特別清楚的情況下）來看，如果出現大量的（合成出來的）新物種，我們還很難預測和控制這些新的物種對現有的生態系統和環境的影響（尤其是負面影響）。

但是，如果過於擔憂未來的情形而止步不前是更愚蠢的想法，有兩個原因，第一個原因是人這種動物是不可能停止對外在環境和自身的探索與控制的，很顯然這個不需要解釋；第二個原因是在可以隨心所欲設計和合成生物的時候，我們已經對於生物系統有了相當的了解了，所以對於合成的生物系統更加可控，當然這種了解程度完全依賴於我們現在不斷的去嘗試構造和設計生物系統的探索。

所以，答案就是，合成生物學的發展肯定會造成很深刻的影響，正是因為如此才更要發展來更好的理解生物系統以及防止出現非常負面的影響。

BTW，我更傾向於樂觀的看法，合成生物學應該會有更多正面的影響。同樣，轉基因也是如此，互聯網也是如此，大部分其他的科學技術也是如此。真正能夠被玩壞了的情況只可能是使用這些技術的主體---人類自己玩壞了。

合成生物學跟生物多樣性有什麼關係？不好意思啊我不太懂你這個問題的來由

不過我說一下什麼是合成生物學吧合成生物學不是，人造一個生物！！！！

它簡單的來說就是先去理解各種生物體內的代謝調控機制，充分理解了各個pathway之後，利用這些pathway或者是product，進行高純度高特異性的分離或者改造最終產物，由此人們拿到想要的東西，例如前段時間發表的酵母造牛奶、微生物造牛肉、新型結構抗生素等等。

所以合成生物學不會對生物多樣性造成影響，只是充分的挖掘生物體內的生產原件（各種酶）由此來拿到人們想要的東西。

作為組合生物學的博士，文筆較弱，如若不清楚，請回復。

首先，你所擔心的事情（不包括影響）其實一直都在做，只是之前沒有這麼叫。發酵工程--生物工程---基因工程---合成生物學。

其次，21世紀不是生物的世紀，現有對生物的理解，還遠沒有達到對多樣性有影響的狀態。

最後，需要做的是未雨綢繆。

現在還沒那麼發達，不過以後肯定會有的，到時候倫理啥的已經要摒棄這種概念了

個人意見，現在合成生物學的發展還遠遠不到談這類問題的時候。而很多關於合成生物學的社會效益和倫理學討論是超前很多，防患於未然式的。現實是，除了極少數的應用實例，合成生物學和很多其他生物學門類一樣，還是一門停留在實驗室階段的學科。所以基本不用擔心。