合成生物學如何改變我們所知道的生活

合成生物學（Synthetic Biology，Synbio）是一門重新設計生物體以增強和支持人類生命的科學領域。根據一項預測，到 2026 年，這一快速發展的科學領域的全球收入預計将達到 288 億美元。

盡管它有可能改變社會的許多方面，但如果出于惡意或不道德的原因使用 Synbio，事情可能會出現嚴重錯誤。該信息圖探讨了這一新興科學領域必須提供的機遇和潛在風險。

什麼是合成生物學？

我們在之前的工作中介紹了 Synbio 的基礎知識，但作為複習，這裡快速解釋一下 Synbio 是什麼以及它是如何工作的。

Synbio 是一個科學研究領域，涉及編輯和重新設計各種生物體中的不同生物成分和系統。

它類似于基因工程，但在更細粒度的水平上完成 - 雖然基因工程在生物體之間轉移現成的遺傳物質，但 Synbio 可以從頭開始構建新的遺傳物質。

Synbio 的機遇

這個科學領域有大量可以改變我們日常生活的現實應用。麥肯錫的一項研究發現了合成生物的 400 多種潛在用途，可分為四大類：

● 人類健康和表現

● 農業和食品

● 消費産品和服務

● 材料和能源生産

如果這些潛在用途在未來幾年成為現實，到 2030-2040 年，它們每年可能産生高達 3.6 萬億美元的直接經濟影響。

1. 人類健康與表現

預計醫療衛生部門将受到 Synbio 的顯着影響，到 2030-2040 年，每年的經濟影響高達 1.3 萬億美元。

Synbio 具有廣泛的醫療應用。例如，它可用于操縱酵母中的生物途徑以産生抗瘧疾治療。

它還可以增強基因治療。使用合成生物技術，英國生物技術公司 Touchlight Genetics 正在研究一種無需使用細菌即可構建合成 DNA 的方法，這将改變基因治療領域的遊戲規則。

2. 農業和食品

Synbio 也有可能在農業領域大放異彩 - 最早到 2030 年每年高達 1.2 萬億美元。

其中一個例子是 Synbio 在細胞農業中的作用，即直接從細胞中産生肉類。近年來，制造實驗室培育肉的成本顯着下降，正因為如此，世界各地的各種初創公司都開始開發各種基于細胞的肉制品。

3. 消費品和服務

使用合成生物學，可以定制産品以滿足個人的獨特需求。這将在遺傳血統測試、基因治療和與年齡相關的皮膚程序等領域很有用。

到 2030 年至 2040 年，合成生物學每年可能對消費品和服務産生高達 8000 億美元的經濟影響。

4. 材料和能源生産

Synbio 還可用于提高清潔能源和生物燃料生産的效率。例如，目前正在對微藻進行“重新編程”，以經濟可行的方式生産清潔能源。

這與通過合成生物方法進行的其他材料和能源改進一起，每年可能産生高達 3000 億美元的直接經濟影響。

Synbio 的潛在風險

雖然合成生物學的潛在經濟和社會效益是巨大的，但也有許多風險需要注意：

● 意想不到的生物學後果：對任何生物系統進行調整都會對整個生态系統或物種産生連鎖反應。當任何一種生命形式被操縱時，事情并不總是按計劃進行。

● 道德問題：我們對 Synbio 的适應程度取決于我們的價值觀。某些合成生物應用，例如胚胎編輯，是有争議的。如果這些類型的應用程序成為主流，它們可能會産生巨大的社會影響，并有可能加劇社區内的兩極分化。

● 不平等獲取：Synbio 的創新和進步在富裕國家比在發展中國家發生得更快。如果這種趨勢繼續下去，在全球範圍内獲得這些類型技術的機會可能并不相同。在推出 COVID-19 疫苗期間，我們已經目睹了這種類型的獲取差距，其中大多數疫苗是在富裕國家/地區接種的。

● 生化武器：Synbio 可用于重建病毒，或操縱細菌使其更加危險，如果使用不當。

根據愛丁堡大學（University of Edinburgh）的一組科學家的說法，公衆、合成生物學家和政治決策者之間的溝通至關重要，這樣才能減輕這些社會和環境風險。

平衡風險和回報

盡管存在風險，但 Synbio 的創新正在迅速發生。

到 2030 年，大多數人可能已經吃過飯合成生物學家克裡斯托弗·A·沃伊特（Christopher A. Voigt）表示，合成生物學創造的産品、穿戴或處理過的産品。

我們今天的選擇将決定 Synbio 的未來，我們如何在這個領域中航行将對我們的未來産生巨大影響 - 無論好壞。