合成生物学的伦理和治理问题

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合成生物学在环境污染生物治理上的应用

合成生物学在环境污染生物治理上的应用

合成生物学在环境污染生物治理上的应用合成生物学在环境污染生物治理上的应用随着科技的发展,人类在生产和生活过程中产生的大量废弃物和污染物对环境造成了严重的破坏。

为了应对这一问题,各种治理方法应运而生,其中生物治理因其环保且高效的特性而受到广泛关注。

合成生物学作为生物科学的一个分支,为生物治理提供了新的思路和工具。

本文将探讨合成生物学在环境污染生物治理上的应用。

一、合成生物学概述合成生物学是一门研究如何设计和构建生命系统的科学。

它结合了生物学、计算机科学和工程学等多学科的理论和技术,旨在理解和掌控生命的本质,并利用这些知识来设计和构建新的生命系统。

合成生物学的研究领域广泛,包括基因组的合成与编辑、人工细胞的构建、代谢途径的改造与优化等。

二、合成生物学在环境污染生物治理中的应用1.人工细胞和微生物的构建在合成生物学中,科学家可以通过设计和改造微生物的基因组,使其具备降解污染物的功能。

例如,针对有机污染物的降解,可以构建能够高效降解有机污染物的微生物或人工细胞。

通过基因工程技术,将负责降解特定污染物的基因导入到微生物或人工细胞中,使其能够高效地降解污染物。

2.代谢途径的优化在合成生物学中,可以通过对微生物的代谢途径进行优化,提高其降解污染物的效率。

例如,通过基因工程技术,将负责降解特定污染物的基因与负责调控该基因表达的基因串联起来,从而实现对污染物降解过程的精细调控,提高降解效率。

3.生物反应器的设计在合成生物学中,可以利用计算机模拟技术,设计高效的生物反应器。

通过模拟不同条件下微生物的生长和代谢过程,可以优化生物反应器的设计,提高污染治理的效率。

同时,利用合成生物学的方法,还可以对生物反应器的操作条件进行优化,例如温度、湿度、供氧量等,以实现最佳的污染治理效果。

三、合成生物学在环境污染生物治理中的优势与挑战1.优势合成生物学在环境污染生物治理中的优势在于其能够通过设计和改造微生物或人工细胞,实现对特定污染物的降解和去除。

国际关系中的合成生物学的发展与争议

国际关系中的合成生物学的发展与争议

国际关系中的合成生物学的发展与争议一、引言合成生物学,作为一门新兴的跨学科领域,已在全球范围内引起了广泛的关注。

这项技术结合了生物科学、工程学和计算机科学的知识,以创建、理解和优化生物系统为目标。

然而,随着合成生物学的快速发展,它也引发了一系列国际关系问题,包括伦理、安全和竞争方面的争议。

二、合成生物学的进步合成生物学在过去的几十年中取得了显著的进步。

通过基因编辑工具,如CRISPR,研究人员现在能够设计和修改生物系统,从简单的细菌到复杂的动物和植物。

这项技术已被广泛应用于药物开发、生物燃料生产、污染治理等领域。

合成生物学的发展已经带来了许多创新和机会,有望改变全球经济格局。

三、伦理争议随着合成生物学的广泛应用,伦理问题也随之浮现。

例如,基因编辑可能导致的基因歧视和人类基因库的破坏等问题引发了广泛关注。

此外,合成生物学的发展也引发了关于生物安全和生物战争的担忧。

尽管科学家和政策制定者正在努力制定伦理规范,但这些问题仍未得到完全解决。

四、国家间的竞争合成生物学的发展也引发了国家间的竞争。

许多国家已经将合成生物学视为未来的关键领域,投入大量资源以推动研究和开发。

这导致了国际科学合作和知识产权的竞争。

一些国家试图通过建立研究伙伴关系和联盟来增强其竞争力,而另一些国家则可能寻求建立秘密实验室或秘密项目,以保持其技术优势。

五、全球治理的需求鉴于合成生物学的发展所带来的全球影响,全球治理的需求日益迫切。

这包括制定国际规范、确保公平的科研环境、保护知识产权和维护生物多样性等。

此外,国际社会需要共同应对合成生物学可能引发的伦理和安全问题,如基因编辑引起的基因歧视和生物战争威胁。

国际组织,如联合国教科文组织(UNESCO)和世界卫生组织(WHO)等,可以在这方面发挥关键作用。

六、结语总的来说,合成生物学的发展在国际关系中引发了一系列挑战和争议。

伦理、安全和竞争问题需要全球社会的共同努力来解决。

全球治理的需求日益迫切,以确保公平竞争、维护生物多样性并应对潜在的伦理和安全问题。

生命科学创新合成生命的道德与伦理问题

生命科学创新合成生命的道德与伦理问题

生命科学创新合成生命的道德与伦理问题生命科学创新:合成生命的道德与伦理问题生命科学的迅速发展和技术创新为合成生命周期造成了可能性,这引发了人们对道德和伦理问题的担忧。

尽管合成生命的潜在好处是显而易见的,但我们也必须思考其伦理考量。

本文将探讨合成生命的道德和伦理问题,并提供一些可能的解决办法。

一、合成生命的定义和原理合成生命是指通过人工合成或修改DNA,创造全新的生物体或生态系统。

科学家们使用基因编辑技术和合成生物学的方法来实现这一目标。

这项技术的两个主要原理是基因编辑和基因合成。

基因编辑通过修改现有基因组来改变组织或个体的遗传特征。

基因合成则是由头到尾地设计和合成新的基因组。

二、合成生命的潜在好处合成生命的发展为科学和人类社会带来了巨大的潜力。

首先,合成生命可以用于解决许多重大的生物学问题,帮助我们更好地理解生命的本质和功能。

其次,合成生命可以为医学研究和新药开发提供新的途径。

通过合成生命,我们可以创造出新型的疫苗和治疗方案,以应对目前无法根治的疾病。

此外,合成生命还有利于推动农业和环境保护领域的进展,例如开发更高效的作物和改善能源生产方法。

三、合成生命的道德考量然而,合成生命也引发了一系列道德和伦理问题,需要我们进行深入思考。

首先,合成生命可能会导致生物多样性的减少。

当我们通过人工合成生物体来替代自然界中的生物时,我们可能会对生态系统产生负面影响。

其次,合成生命可能加剧社会不平等。

虽然合成生命有潜力解决许多现有问题,但其高昂的成本和技术门槛可能会导致只有少数富裕国家或研究机构能够获得这一技术,进一步加剧全球社会的不平等现象。

此外,合成生命也引发了人类对生命边界的思考。

我们需要认真考虑何时应该在科学研究中停止或限制合成生命的应用,以确保我们不越过伦理和道德的底线。

四、解决合成生命的伦理问题为了解决合成生命的道德和伦理问题,我们需要制定相关的法律和道德准则。

首先,国际社会需要加强合成生命领域的监管,确保技术的安全性和可控性。

《人工生命:合成生物学与基因编辑的道德与伦理问题》

《人工生命:合成生物学与基因编辑的道德与伦理问题》

人工生命:合成生物学与基因编辑的道德与伦理问题引言随着科技的迅猛发展和人类对生物学的深入研究,人工生命成为了一个备受关注的话题。

合成生物学和基因编辑这两个领域的快速突破,引发了人们对道德和伦理问题的思考。

本文将探讨人工生命的定义、合成生物学和基因编辑的基本概念以及这两个领域所面临的道德与伦理问题。

人工生命的定义人工生命是指通过人工手段创造具有生命特征的实体。

这个概念源于对生命的本质和起源的探索,旨在理解生命的基本规律和创造新的生命形式。

人工生命的研究领域主要集中在合成生物学和基因编辑上。

合成生物学的基本概念合成生物学是一门综合了生物学、工程学和信息学的交叉学科。

其主要目的是设计和构建人工合成的生物系统,以实现特定的功能。

合成生物学的核心思想是将生物学视为一种工程,通过模块化和标准化的方法构建生物部件,并将它们组合成新的生物系统。

在合成生物学的发展中,人们可以设计合成基因组、合成代谢途径以及合成活细胞等。

这种能力使得科学家们可以通过对基因组的编辑和组装,实现对生物系统的控制和定制化。

合成生物学的应用领域广泛,包括生物能源、生物医药、环境修复等。

基因编辑的基本概念基因编辑是指通过对生物体的基因进行精确编辑和修饰,改变其基因组序列,从而产生特定的遗传特征。

基因编辑技术的核心工具是CRISPR-Cas9系统,它能够在生物体的基因组中精确定位并修饰目标基因。

基因编辑技术的出现革命性地改变了生物学研究和应用的方式。

人们可以利用基因编辑技术进行基因治疗、农作物改良、疾病预防等。

然而,基因编辑也引发了许多道德与伦理问题的讨论。

道德与伦理问题1. 平等与公正合成生物学和基因编辑的发展会给人类社会带来巨大的改变,但可能会加剧社会的不平等。

优先发达国家的研究机构和企业往往能够获得更多资源和技术,导致发展中国家无法享受到相关的福利和利益。

这种不平等可能会加剧贫富差距,使得个体或国家间的发展不平衡。

2. 生命的尊严与权益人工生命的创造和基因编辑的实施可能涉及到生命的尊严与权益的问题。

合成生物学的弊端

合成生物学的弊端

合成生物学的弊端合成生物学是一门新兴的交叉学科,将工程学和生物学相结合,致力于设计和构建新的生物系统和功能。

虽然合成生物学具有巨大的潜力,可以在医学、农业、能源等领域带来重大的进展,但它也存在一些弊端。

1. 伦理问题:合成生物学的发展使得人类可以对生物体进行大规模的设计和修改。

这引发了一系列伦理问题,例如人类基因编辑的道德和社会影响、合成生命的定义和边界等。

这些问题涉及到生命的起源、人类的自我界定以及对自然界的干预程度等核心问题,需要进行广泛的讨论和规范。

2. 安全风险:合成生物学的技术可以用于设计具有新功能的微生物或病毒。

虽然这些新生物体可能有潜在的应用,但它们也可能被滥用或意外释放到环境中,导致不可预测的后果。

这些风险包括生态系统的破坏、新疾病的产生、或者被用作生物恐怖主义的工具。

因此,需要制定严格的安全标准和监管机制,以确保合成生物学的发展不会带来潜在的安全风险。

3. 意识产权和商业化问题:合成生物学的进展涉及到许多新的生物技术和发明。

这引发了关于知识产权和商业化的争议。

一些人担心,合成生物学的商业化可能导致专利垄断和知识不对称,限制了创新和公平使用。

此外,商业化的驱动力也可能导致研究重点偏向于商业利益而不是公共利益。

因此,需要建立合适的知识产权制度和商业化模式,以促进创新和公平使用。

4. 生态系统影响:合成生物学的应用可能对自然生态系统产生影响。

例如,引入具有新功能的植物或微生物可能对当地的生态平衡产生不利影响,导致生物多样性的丧失或者生态系统的不稳定。

此外,合成生物学的应用也可能与野生生物相互作用,产生不可预测的效应。

因此,在进行合成生物学研究和应用时,需要进行充分的环境风险评估和管理。

5. 社会接受度:合成生物学的发展可能引起公众的焦虑和担忧。

人们可能对合成生物学的潜在风险和伦理问题感到不安,担心人类可能滥用这些技术或导致不可逆转的后果。

这种公众反对可能影响政策制定和研究资金的分配。

合成生物学时代:生物安全、生物安保与治理

合成生物学时代:生物安全、生物安保与治理

合成生物学时代:生物安全、生物安保与治理一、本文概述随着科技的飞速进步,合成生物学作为一门新兴交叉学科,正日益受到全球范围内的关注。

本文旨在探讨合成生物学时代下的生物安全、生物安保与治理问题,分析当前面临的挑战和可能的解决方案。

我们将首先概述合成生物学的基本概念和发展现状,然后深入探讨其可能带来的生物安全风险和安保挑战,最后提出加强合成生物学治理的必要性和措施。

通过全面分析这些问题,我们希望能够为构建安全、可持续的合成生物学未来提供有益的思考和建议。

二、合成生物学的应用与挑战合成生物学,作为21世纪最具颠覆性的科技之一,正以其独特的魅力改变着我们的生活。

从医疗健康、农业生产到环境保护,合成生物学的应用前景广阔。

然而,随着技术的快速发展,它所带来的挑战也日益凸显,特别是在生物安全和生物安保领域。

医疗健康:合成生物学在药物研发、疾病诊断和治疗方面展现出了巨大的潜力。

例如,通过设计和构建特定的生物系统,科学家们能够生产出更为精确和高效的药物,针对特定的疾病靶点进行治疗。

农业生产:通过合成生物学技术,我们可以改良作物的遗传特性,提高产量和抗性,应对气候变化和粮食安全挑战。

环境保护:合成生物学在环境修复和污染治理方面也展现出了独特的优势。

通过构建能够降解有毒物质的微生物系统,我们可以有效地清理被污染的环境。

生物安全:合成生物学技术有可能被用于制造新型的生物武器或病原体,对全球的公共卫生安全构成严重威胁。

由于技术门槛的降低,非专业人士也可能获得合成生物学技术,增加了生物安全风险。

生物安保:随着合成生物学技术的广泛应用,如何确保这些技术不被滥用,成为了一个紧迫的问题。

我们需要建立更为完善的监管体系,确保技术的合法和安全使用。

伦理道德:合成生物学技术涉及对生命本质的操控,引发了广泛的伦理道德讨论。

例如,设计婴儿等技术的应用,触及了人类基因编辑的伦理底线。

合成生物学在带来巨大应用潜力的也带来了严峻的挑战。

我们需要在推动技术发展的加强对生物安全和生物安保的监管,确保技术的健康、安全和可持续发展。

合成生物学技术的应用与发展

合成生物学技术的应用与发展近年来,合成生物学技术成为生命科学的前沿领域,得到了国内外学术界和产业界的广泛关注和支持。

随着科技的不断发展,合成生物学也在不断的演化和优化,逐渐应用于医药、农业、环保等多个领域。

本文将围绕合成生物学技术的应用与发展进行阐述。

一、合成生物学技术简介合成生物学技术是将生物学、生物化学和工程学原理与方法相融合,通过构建基因组、遗传密码等的改造,利用可编程和可重用的模块化生物系统,设计和构建新的生物体系和生物机器。

它为人类解决环境污染、食品安全、生物安全、医学保健等方面的问题提供了强有力的工具。

目前,它在以下领域上有广泛应用:(一)医药制造合成生物学技术可以帮助研发新型抗生素、药物、疫苗等,提高药物的产量和纯度,降低成本。

同时,它还能通过基因编辑技术研发个性化医疗,为癌症、心血管疾病等疾病提供精准治疗手段。

(二)农业生产合成生物学技术可以优化农业生产,提高粮食和农产品的产量和质量。

它可以改良农作物和家畜的基因,使它们更具抗病性、耐旱、耐寒、快速生长等优点。

并且,它可以发展生态农业,使农业生产更加环保,提高环境资源的利用效率。

(三)生物制造合成生物学技术可以利用微生物和其他生物体,生产更多的可再生资源,如生物燃料、生物降解材料等,为可持续发展提供了新的途径。

(四)环境保护合成生物学技术可以通过微生物的工程改造,促进环境治理和生物降解。

例如,可以利用有机废弃物和甲烷等为能量来源,生产出生物质燃料或其他可再生的资源。

(五)工业应用合成生物学技术还可以在工业生产中发挥作用。

例如,利用微生物发酵生产酒精等化学品,代替传统炼油等能源生产方法。

二、合成生物学技术的研究进展自从合成生物学技术的提出以来,研究人员在该领域取得了一系列有意义的成果,以下是一些具有代表性的例子:(一)人工合成基因组2010年,研究人员成功地通过加速有机合成过程,合成了一条400,000个碱基对的大肠杆菌基因组。

并通过改变基因组结构,成功将这个基因组植入了另一种非亲缘关系大肠杆菌中,实现了人工合成基因组的过程。

合成生物学的伦理问题

合成生物学的伦理问题
合成生物学是一门涉及生命科学、工程学和计算机科学的跨学科领域,其涉及的伦理问题主要包括以下几个方面:
安全问题:合成生物学技术可以被用于制造新的微生物和生物系统,这些系统可能对人类和环境造成潜在的危害。

因此,需要对这些技术进行评估和管理,以确保它们不会带来安全风险。

道德问题:合成生物学的发展和应用可能涉及一些道德问题,例如人工合成生命是否涉及到“创造生命”的问题,是否违反了自然规律和伦理标准等问题。

社会问题:合成生物学技术的应用可能会对社会造成影响,例如合成生物学技术对生物医学、环境保护、能源生产等方面的影响,以及如何平衡技术发展和社会利益等问题。

隐私问题:合成生物学技术涉及到个人基因信息和生物信息的收集和处理,这可能会引发个人隐私和安全的问题。

综上所述,合成生物学领域存在着诸多伦理问题,需要在技术发展和应用中加强管理和监管,确保技术的安全性和社会利益的平衡。

合成生物学的伦理问题及其反思

合成生物学的伦理问题及其反思由于具有与天然产物相同或更优的药理活性,许多天然药物难以实现或不能大规模生产。

然而合成化学家、生物学家和工程师们日前在研制分子机器时,一反传统的天然发酵法,转而使用基因编辑的办法合成所需要的蛋白质、酶等等生物大分子。

尽管目前这类分子机器还很简单、粗糙,远不能满足药物研制的迫切需要,但可以肯定的是,它们将有助于人类的健康、疾病的治疗以及生物资源的利用。

合成生物学是20世纪60年代兴起的新的生命科学研究方法和新的生物技术领域,它是应用遗传工程技术,构建自然界中没有的新的生物大分子。

到目前为止,人工合成的分子已经超过150种,并正在向着数千种迈进。

基因技术、蛋白质合成技术和计算机辅助设计技术的出现和普及,使得人们得以按照自己的意愿设计蛋白质分子、肽链和基因序列,从而获得一些新的生物体,解决长期以来医学上的一些难题。

目前的研究重点主要集中在核酸、蛋白质的合成和改造。

现阶段人们只能进行小规模的人工合成,对整个细胞的合成目前还做不到。

此外,人们还很难将某一种单细胞的微生物用人工合成的方式来替代。

合成生物技术的出现,已经引起了各国政府和科学界的高度关注。

对于基因合成是否会带来伦理问题?伦理学家们在《自然》、《科学》等杂志发表文章提出质疑。

人工合成生物是以基因工程为核心的生物技术和系统生物学的结合。

它是继微生物工程之后,在21世纪将会出现的最重要的科学领域之一。

有专家预测,在今后几年内,人工合成生物产业将发展成为世界生物产业中极其重要的一部分。

而且随着人工合成生物的发展,在此基础上衍生出的一些分子生物学新技术,也必将促进生物技术的革命,推动生物科学的进步。

同时,人工合成生物技术也面临着重重困难,如科学界争议颇多的安全性问题,就是其中的一个难题。

因为大多数的合成生物技术尚处于研究阶段,安全问题始终伴随着这一新生事物的发展。

虽然近几年人工合成生物技术在药物合成、食品添加剂等方面有了突破性进展,并在工业生产中显示了良好的效果,但目前其产业化道路仍是任重道远。

人工合成生命的实验与伦理问题

人工合成生命的实验与伦理问题随着科学技术的不断发展与进步,人类可以实现越来越多的想象力所及的事情。

其中,人工合成生命就是科技带来的源头性进展之一。

尽管这一技术的价值具有重要意义,但它也引发出众多的伦理问题。

在本文中,我将从实验和伦理两个方面,分析人工合成生命所带来的困境及其应对措施。

一、实验方面的问题人工合成生命实验大多是由基因合成技术,互补DNA合成技术等人工方式进行操作。

但由于基因合成技术的推广范畴过广,且科研人员之间也存在着不注意实验的问题,人工合成生命的实验中容易出现多种问题。

首先,实验中存在着数据造假问题。

推进人工合成生命的科学家需要展示出生命的运作状态和基本信息,然而他们在实验过程中常常夸大实验数据,以此追求更高的科研经费和学术声望。

其次,人工合成生命实验大多是在小规模和封闭的研究环境中进行,在缺乏监督的情况下可能导致实验中的伦理问题,包括实验过程中的动物实验,人体实验以及对基因信息采集时的道德问题等等。

二、伦理方面的问题人工合成生命实验所存在的问题,主要与一些伦理问题有关,例如实验对象的选择,基因信息的获取等等。

此外,还会直接或间接带来某些新问题。

首先,在人工合成生命的实验中,选择合适的实验对象进行人工生命合成的过程,是一个尤其重要的伦理问题。

随着我们能够合成出新生命体系,选择实验对象将会随之变得更为严峻。

关注点被放置于实验过程中,涉及到的个体需要被确定。

不同的人和不同的群体会有不同的标准,这给实验带来了极度的不确定性。

如果实验对象数量过多,就会面临基因物种混乱、生命产生危险等极端情况。

从另一个方面来讲,如果实验对象数量过少的话,核心问题就是如何进行实验效果的自我验证。

总之,实验过程中必须要权衡各方利益,以保证人工合成生命的道德合规性。

其次,在人工合成生命实验中,基因信息的获取是一个极其敏感的伦理问题。

人工合成生命的基本材料必须要从生物的基因信息中提取,这就涉及到许多隐私和安全问题。

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高新技术伦理医学与哲学2019年10月第40卷第19期总第630期合成生物学的伦理和治理问题雷瑞鹏①邱仁宗②摘要:合成生物学的伦理问题包括:概念性伦理问题,这涉及合成生物学的正当性问题;物理性的伦理问题,主要涉及生物安全和安保问题;与对人的尊重和公正有关的非物理性伦理问题以及合成生物学中的不确定性问题。

合成生物学的治理问题包括:治理与监管关系;合成生物学创新、研发和应用的径路;以及合成生物学治理中若干重要问题,如监管和外部监管的必要、现有监管机制对合成生物学的监管是否充分、对不确定性的监管以及对专利制度的改革等。

关键词:合成生物学,概念性伦理问题,物理性伦理问题,风险一受益比,公平可及,利益冲突,不确定性中图分类号:R-O5文献标识码:A文章编号:1002-0772(2019)19-0038-06DOI:10.12014/j.issn.1002—0772.2019.19.12Ethical and Governance Issues in Synthetic Biology LEI Rui-peng,QIURen-zong・Department of Philosophy,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan430070,ChinaAbstract:The ethical issues in synthetic biology include the conceptual ethical issues which are related with the legitimacy of synthetic biology;physical ethical issues which involve biosafety and biosecurity;non-physical ethical issues which involve with the respect for person and justice and finally issues of uncertainty.The governance in synthetic biology include the relationship between governance and regulation,the approaches to the innovation,R&D and applications of synthetic biology,and several other issues,such as the necessity o£regulation and external regulation,inadequacy o£existing regulatory mechanism,the regulations for uncertainty and the reform of patenting system.Key Words:synthetic biology,conceptual ethical issue,physical ethical issue,risk-benefit ratio,equitable access,conflict of interest,uncertainty合成生物学是当代最有前途的新兴技术之一。

可是它的发展遭到诸如“扮演上帝的角色”、“合成生物产品不自然”或违反“敬畏生命”等谴责。

然而,本文拟一反这些排斥的言论,在为发展合成生物学进行伦理辩护的同时,也根据伦理学的探讨,对其的监管和治理提出若干建议。

科学技术的研究没有止境,然而科学技术毕竟是一把双刃剑,对其创新、研发和应用中伦理问题的探讨,以及探索对其监管和治理的方案,有利于发挥其积极效应,避免、限制和缩小其消极效应,并在其中体现对人的尊重以及对人的尊严和权利以及人的内在价值*基金项目=2018年科技部国家重点研发计划重点专项“合成生物学"项目(SQ2018YFA090030);2019年华中科技大学自主创新项目(2019WKZDJC020);2019年华中科技大学双一流建设文科创新团队项目①华中科技大学哲学系湖北武汉430070②中国社会科学院哲学研究所北京100732作者简介:雷瑞鹏(1973-),女,博士,教授,博士生导师,研究方向:生命伦理学。

通讯作者:邱仁宗(1932—),男,研究员,研究方向:科学哲学、实践伦理学、生命伦理学、医学哲学。

E-mail:qiurenzong@ 的认可。

1合成生物学的概念1.1合成生物学的发展2010年5月20日,美国生物技术家、生物化学家、遗传学家和企业家文特尔(Craig Ven t or)在Science杂志发表的论文宣布团队制造出了世界上“第一个自我复制的合成细菌细胞”文章发表后就引起科学界的争论:文特尔他们的工作是“创造”了一个合成细胞吗?他们的工作是用计算机设计基因序列,然后按此用已经存在的基因组装成一条完整的基因组(只有473个基因),然后将它植入另一支原体(内部被挖空的最小支原体)内,这合成的人工基因组发挥了功能。

一些人认为,这种用现存的基因材料组装,植入现存的细胞内,不能称为“创造一个合成的细菌细胞”。

虽然这一成功十分重要,但代价也非常之大:20位科学家用了10年的时间,花费4000万美元阂。

在他们第一篇论文发表一周后他在《新科学家》杂志的社论中说:“我们没有从无到有创造生命。

我们是将现存的生命转化为新的生命……结果是一个活的、自我复制的细胞,大多数细菌学家会发现难以把它与它的祖细胞区别开来,除非他们去测它的合成生物学的伦理和洽理间题一雷瑞鹏等医学与哲学2019年10月第40卷第19期总第630期DNA序列。

”他称他所做的仅是一小步(a baby step)页。

实际上纠正了他们先前的说法。

但合成生物学家到底能不能从无到有制造或创造生命这一有争议的想法,在一些合成生物学家中似乎是挥之不去的。

1.2合成生物学的特点合成生物学到底是什么?合成生物学这一术语的意义多有不同,科学家指出有若干类型的合成生物学,如改变现成的有机体,以获得有用的功能,如生产有用的化学物质;利用小的化学建筑砖块合成基因或整个基因组,将之置于细胞内,制造一个合成有机体;通过删除多余的基因将自然存在的有机体的复杂性简化,以便产生精简的微生物,它们具有最小的基因组,在执行特定功能时高度有效。

合成生物学是指设计和制造自然界不存在的生物的组件和系统,以及重新设计和制造现在存在的生物系统,旨在将标准化的工程技术应用于生物学,借以创造一些具有新的和专门化的有机体或生物系统,以满足无穷的需要。

因此,合成生物学是一个新兴的领域,它利用分子生物技术、生物化学工程、基因组学和信息技术来创造新的工具和技术,使人们可通过利用更为绿色的能源和合成疫苗等,以新的办法解决最棘手的全球问题W25-fi0o人们可以从中看出,合成生物学的特点是:(1)将工程技术的方法应用于生物学;(2)改造原有的生物系统或用原有生物系统的材料组装成新的生物系统;(3)这些新的生物系统具有新的功能(如产生蛋白质、药物或疫苗的前体、作为能源的油类的原料等);(4)这些新的功能具有解决人类面临的全球问题(粮食、营养、药品、能源等问题)的潜能。

这样一来,合成生物学就与传统的生物学迥然不同:传统生物学是设法认识生物系统,而合成生物学是设法改造生物系统。

1.3合成生物学发展的径路合成生物学的两种径路:(1)自下而上的径路。

例如,前述的文特尔的研究,科学家用构成生物系统(如细胞)的零件开始,用自然界业已存在的生物系统零件(如DNA)使它形成新的基因序列,即合成新的基因组,然后将它植入细胞中,形成一个新的细胞。

(2)自上而下的径路。

以麻省理工学院美国合成生物学家恩迪(Drew Endy)为代表。

将传统的工程原则与分子和细胞生物学结合起来以降低生物系统的复杂性和增加它的可预测性和可靠性。

他们的合成生物学基于小的标准化零件,由此建构合成生物系统。

2016年登记的零件达2万个。

其目的是利用数千的DNA零件以缩短研发费用和降低成本。

还有一种难以归类为以上两种径路的称代谢工程(metabolic engineering),这是将细胞内的代谢重新定向以产生特定的化学物质和降解环境污染物M27"3S。

1.4合成生物学的应用合成生物学的应用领域:(1)医学:合成疫苗研发,合成药物研发,利用工程化的细菌和病毒作为“预编程序细胞机器人"(pre-programmed cellular robots)以患病细胞为靶标进行治疗;(2)能源:使用工程化的微生物,通过合成代谢通路,产生具有燃料特征的化学物质;(3)环境治理:将细菌工程化,使之成为生物传感器,可检出环境中的污染物,并加以降解;(4)农业:将作物工程化使之抗干旱、抗盐碱化,增加产量,增加营养成分,对环境友好;(5)化学:如利用工程化的大肠杆菌产生多种化工原料,用以生产新产品,或更为有效而成本低廉地生产原有化工产品;(6)军事和安保:利用工程化微生物检出爆炸物或制造合成细菌武器等。

2合成生物学的伦理问题2.1合成生物学的概念性伦理问题合成生物学的概念性伦理问题涉及制造生命有机体的正当性问题,那是否应该合成新的能独立存活的有机体?虽然文特尔报告的还不是合成或创造新的人工有机体,只是变更、修改了和转移了已经存在的基因。

但是许多科学家仍然梦想从非生命的分子制造出一个有生命的细胞,而且得到了基金会和大学领导的支持。

2017年9月,荷兰7所大学启动了建造一个合成细胞的项目,得到了2500万欧元的支持。

无独有偶,2017年7月,多所欧洲大学在德国一座城堡聚会计划申请10亿欧元资助来建造一个合成的细胞。

在大西洋彼岸,美国各种各样的基因工程师同时于加州理工学院聚会,准备启动称之为“建造一个细胞”(Build-A-Cell)的项目。

这些努力有一个共同目的,就是构建具有细胞某些特性的有机体,如分裂和将信息传递给后代的能力。

科学家还可以定制这些新的创造物,建造细胞来做一些自然界中可能不会发生的事情。

但也许他们可能会制造出某种符合我们对“活的”定义的东西,但看上去与现有细胞完全不同:也许它有一个不同于DNA的信息存储分子,或者它不是由脂质而是由蛋白质包裹着。

创造和研究这样一个东西可能有助于回答一个基本的问题:说东西是活的,是什么意思固?换句话说,生命是什么?2.1.1生命的概念我们至今没有一个满意的生命概念。

恩格斯⑷在《反杜林论》一书中指出:“生命是蛋白体的存在方式,这个存在方式的基本因素在于和它周围的外部自然界的不断地新陈代谢,而且这种新陈代谢一旦停止,生命就随之停止,结果便是蛋白质的分解。

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