合成生物学：尊重自然规律的基础上构建新的生命

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：就像忧心转基因技术一样，不少人对合成生物学也有顾虑：既然生命可以人工合成，达尔文的演化论是不是被颠覆了？其实事情并非如此。合成生物学的本质和要求，就是要“读”懂自然的语言，在尊重自然规律的基础上再去设计和构建。过去，通过基因检测，人类“读”（测序）懂了一些生命科学的奥秘，积累了关于生命的知识。这就好像一个学语的孩子，只要学会了阅读就会有表达的欲望。

或许，科学家还能合成其他生物，将甲烷之类的工业原料转换成葡萄糖、橡胶和其他石油化工产品，解决材料和能源领域的终极问题。在不久的将来，也许只要想得到，就没有合成生物学做不到的。比如：把酵母16条染色体组合在一起变成一条染色体，研究真核生物基因组为什么以多条染色体的形式存在；把DNA当作硬盘，存储或者加密信息；创造一个“另类”生命体，其用来构建自身DNA和蛋白质的小分子，而这种小分子完全不同于现有生物的非天然小分子。这些看上去天马行空“很科幻”的想法，其实都是合成生物学家已经在进行的尝试。就在2025年，合成生物学家们又按捺不住他们的“洪荒之力”，提出要在未来5～10年的时间里实现植物、动物甚至人类基因组的合成，再一次把合成生物学推上了风口浪尖。

就像忧心转基因技术一样，不少人对合成生物学也有顾虑：既然生命可以人工合成，达尔文的演化论是不是被颠覆了？

其实事情并非如此。正如在搭积木时我们并没有造出一块不存在的积木，要人工合成生物，也不可能凭空造出一种遗传物质。合成生物学的本质和要求，就是要“读”懂自然的语言，在尊重自然规律的基础上再去设计和构建。所以，人类是在按照自己的需求选择生物的一些基因，将本来不足的东西变得高产，或实现生物原来不具备的功能，而这一切都始终建立在生命本来的逻辑和规律之上。

生命是一种语言，字符就是DNA。过去，通过基因检测，人类“读”（测序）懂了一些生命科学的奥秘，积累了关于生命的知识。今天，以合成生物学的方式设计和构建生命，就是用已有的知识进行合理的书写和创作。这就好像一个学语的孩子，只要学会了阅读就会有表达的欲望。有了输入，就会产生输出，这就是生命语言的演绎规律。也许在不久的将来，合成生物学将完全改变我们的世界，将我们引入生命科学的新时代。

参考资料

1.朱星华，李哲.合成生物学的研究进展与应用［J］.中国科技论坛2011，（5）：143-148.(https://www.chuimin.cn)

2.　Clyde A.，Hutchison Ⅲ，et al.Design and synthesis of a minimal bacterial genome［J］.Science Vol.2016，351，Issue 6280，DOI：10.1126.

3.　杨焕明编著.基因组学［M］.北京：科学出版社，2016：401-503.

4.Shao Y.，Lu N.，Wu Z.，Cai C.，Wang S.，Zhang L.....Qin Z.Creating a functional single-chromosome yeast［J］.Nature，2018，560（7718），331-335.doi：10.1038.

5.Zhirnov V.，Zadegan R.M.，Sandhu G.S.，Church G.M.，＆ Hughes W.L.Nucleic acid memory［J］.Nat Mater，2016，15（4），366-370.doi：10.1038/nmat45.

合成生物学：尊重自然规律的基础上构建新的生命

相关推荐