合成生物学如何改变我们所知道的生活
合成生物学 (synbio) 是一门重新设计生物体以增强和支持人类生命的科学领域。根据一项预测，到 2026 年，这一快速发展的科学领域的全球收入预计将达到288 亿美元。
尽管它有可能改变社会的许多方面，但如果出于恶意或不道德的原因使用 synbio，事情可能会出现严重错误。该信息图探讨了这一新兴科学领域必须提供的机遇和潜在风险。
什么是合成生物学？
我们在之前的工作中介绍了 synbio 的基础知识，但作为复习，这里快速解释一下 synbio 是什么以及它是如何工作的。
Synbio 是一个科学研究领域，涉及编辑和重新设计各种生物体中的不同生物成分和系统。
这就像基因工程，但在更细粒度的水平上完成——虽然基因工程在生物体之间转移现成的遗传物质，但 synbio 可以从头开始构建新的遗传物质。
Synbio 的机遇
这个科学领域有大量可以改变我们日常生活的现实应用。麦肯锡的一项研究发现了合成生物的400 多种潜在用途，可分为四大类：
- 人类健康和表现
- 农业和食品
- 消费产品和服务
- 材料和能源生产
如果这些潜在用途在未来几年成为现实，到 2030-2040 年，它们每年可能产生高达3.6 万亿美元的直接经济影响。
1. 人类健康与表现
预计医疗卫生部门将受到 synbio 的显着影响，到 2030-2040 年，每年的经济影响高达1.3 万亿美元。
Synbio 具有广泛的医疗应用。例如，它可用于操纵酵母中的生物途径以产生 抗疟疾治疗。
它还可以增强基因治疗。使用合成生物技术，英国生物技术公司 Touchlight Genetics 正在研究一种无需使用细菌即可构建合成 DNA的方法，这将改变基因治疗领域的游戏规则。
2. 农业和食品
Synbio 也有可能在农业领域大放异彩——最早到 2030 年每年高达 1.2 万亿美元。
其中一个例子是 synbio 在细胞农业中的作用，即直接从细胞中产生肉类。近年来，制造人造肉的成本显着下降，正因为如此，世界各地的各种初创公司都开始开发各种基于细胞的肉制品。
3. 消费品和服务
使用合成生物学，可以定制产品以满足个人的独特需求。这将在遗传血统测试、基因治疗和与年龄相关的皮肤程序等领域很有用。
到 2030 年至 2040 年，合成生物学每年可能对消费品和服务产生高达8000 亿美元的经济影响。
4. 材料和能源生产
Synbio 还可用于提高清洁能源和生物燃料生产的效率。例如，目前正在对微藻进行“重新编程”，以经济可行的方式生产清洁能源。
这与通过合成生物方法进行的其他材料和能源改进一起，每年可能产生高达3000 亿美元的直接经济影响。
Synbio 的潜在风险
虽然合成生物学的潜在经济和社会效益是巨大的，但也有许多风险需要注意：
- 意想不到的生物学后果：对任何生物系统进行调整都会对整个生态系统或物种产生连锁反应。当任何一种生命形式被操纵时，事情并不总是按计划进行。
- 道德问题：我们对 synbio 的适应程度取决于我们的价值观。某些合成生物应用，例如胚胎编辑，是有争议的。如果这些类型的应用程序成为主流，它们可能会产生巨大的社会影响，并有可能加剧社区内的两极分化。
- 不平等获取： synbio 的创新和进步在富裕国家比在发展中国家发生得更快。如果这种趋势继续下去，在全球范围内获得这些类型技术的机会可能并不相同。在推出COVID-19 疫苗期间，我们已经目睹了这种类型的获取差距，其中大多数疫苗是在富裕国家/地区接种的。
- 生化武器： Synbio 可用于重建病毒，或操纵细菌使其更加危险，如果使用不当。
根据爱丁堡大学的一组科学家的说法，公众、合成生物学家和政治决策者之间的沟通至关重要，这样才能减轻这些社会和环境风险。
平衡风险和回报
尽管存在风险，但 synbio 的创新正在迅速发生。
根据合成生物学家Christopher A. Voigt的说法，到 2030 年，大多数人可能已经吃过、穿过或接受过合成生物学创造的产品。
我们今天的选择将决定 synbio 的未来，我们如何在这个领域中航行将对我们的未来产生巨大影响——无论好坏。