本报记者陈磊
重塑生命，这个看似胆大妄为的奇思妙想正成为国内外科学家的研究热点。近日，在主题为“合成生物学”的第322次香山科学会议上，数十名专家就这一研究领域展开热烈的讨论。
“比起当前的转基因、基因工程等技术，合成生物学的研究更前卫，代表了下一代生物技术。”本次会议执行主席之一，中科院院士张春霆介绍说，合成生物学，顾名思义，就是通过设计和构建自然界中不存在的人工生物系统，来解决能源、材料、健康和环保等问题。它是人类基因组计划实施以来，基因组学、生物信息学和系统生物学等学科发展的一个合乎逻辑的结果。它包括两个方面，一是设计和构建新的生物零件、组件和系统；二是对现有的、天然存在的生物系统的重新设计和改造，以造福人类社会。
与传统生物学通过解剖生命体以研究其内在结构截然相反，合成生物学的研究方法是从最基本的要素开始一步步地制成零部件直至人工生命系统，这正是合成生物学这一门新兴科学的核心思想。
天津大学教授赵学明等专家说，合成生物学在细胞网络、基因线路、合成生物材料与物质、最小基因组与合成生物等领域均有新进展。
例如，美国科学家科斯林与同事成功地用合成生物学方法在大肠杆菌和酵母中合成了青蒿素的前体物质———青蒿酸，有望大幅增加青蒿素产量、降低治疗疟疾的费用。这一研究就是利用合成生物学的思路：始终把细胞当作微生物制药工厂进行设计、加工、集成、组装和控制。由于科斯林有化学、生物学和化学工程的学术背景，所以能够成功地进行学科交叉。他也因为在生物合成抗疟疾药物研究方面的突出成就，被美国《发现》杂志评选为2006年度最有影响的科学家之一。
合成生物学技术上包括DNA序列的合成和对来自细菌、酵母及植物(如青蒿)等多种生物基因及代谢途径的组装、多基因的精密调控等。
更令人兴奋的是合成生物学在合成能源物质上的新发现。研究证明，由13个酶组成的合成酶途径，可以由具有高能量密度载体的淀粉及水在温和的反应条件下，高效低成本地生产氢气。随着技术发展及与燃料电池的集成，该技术也有望解决与氢气的储存、销售相关难题，因而在汽车领域应用潜力巨大。科学家们在利用合成生物学技术生产生物石油方面取得了进展。
专家预测，合成生物学将会像信息技术一样得到迅速发展，并将在能源、化学品、材料、疫苗等领域得到广泛应用。美国出版的《技术评论》将合成生物学列为将改变世界的10大新出现技术之一。专家普遍认为，合成生物学代表了生物技术发展的一个新制高点，必将对我国生物经济发展产生重大影响。因此，希望相关部门对合成生物学给予充分的重视。
与克隆技术一样，合成生物学是否会引发生物安全和伦理道德等一系列问题？
有专家坦承：“人工合成的生物系统一旦逃逸到自然界，可能会引发生态灾难；恐怖分子可能会利用合成生物学技术制造生物(基因)武器，造成重大人员伤亡。”
合成生物学引起了社会的广泛关注，与之相关的生物安全、伦理道德以及知识产权等问题也被大家广为讨论。2007年6月，国际合成生物学界的著名学者、企业执行官、安全专家等共同发表了题为“DNA合成与生物安全”的文章，提出了由合成公司、研究机构及政府管理机构相互配合共同遵守的框架。
“合成生物学的社会效益与风险是一把双刃剑，掌握不当就会产生负面影响。我们必须早做准备，从开始介入就要在生物安全、伦理、知识产权等方面建立必要的法规和制度，以保证合成生物学健康快速发展。”张春霆说。(本报北京6月15日电)
(来源:科技日报)
