邓子新院士谈合成生物学：尚未到达合成生命的阶段，目前可控

·“我们并不需要改变人才的结构，关键要建立合理的人才培养模式，深度培养他们的想象力和观察力。”

·“合成生物学需要从海量的数据库里找基因蛋白调节的原件，如果数据库的‘库存’太少，总有用完的时候，所以数据库的原始创新是不能停止的。”

邓子新院士在上海宝山举行的第八届上海合成生物学创新战略联盟年会暨2023年新发展论坛活动上演讲。图片来源：上海合成生物学创新战略联盟

“合成生物学的人才尤其需要交叉融合的理念，能够把各门学科，从基础到运营都打通，敢于向前迈半步，让基础理论得以生产和应用。但又不能一味地强调应用，如果只追求‘造物致用’，不追求‘造物致知’，总有一天这门学科会枯竭的。”

5月21日下午，在上海宝山举行的第八届上海合成生物学创新战略联盟年会暨2023年新发展论坛活动上，中国科学院院士，上海交通大学生命科学技术学院名誉院长、微生物代谢国家重点实验室主任邓子新在接受澎湃科技采访时说。

邓子新是中国合成生物学最早的发起人之一，长期从事微生物代谢的分子生物学研究，主攻放线菌遗传学及抗生素生物合成的化学生物学。

从“十三五”（2016－2020年）（一般指中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要）开始，合成生物学被列为中国战略前瞻性重大科学问题和前沿共性生物技术，国家出台了一系列政策支持其发展。在国家发改委发布的《“十四五”生物经济发展规划》中，明确提出了“推动合成生物学技术创新”。

近年来，合成生物学也吸引了众多投资人的目光。据美国合成生物学媒体SynBioBeta统计，2020年，全球合成生物学领域企业获得投融资78亿美元，是2019年的2.5倍。2021年，全球合成生物学投融资金额达到180亿美元。

当天会议现场，据中国科学院上海营养与健康研究所研究员熊燕介绍，“2023年全球合成生物学方面投融资呈下降趋势，体现了投资走向理性、精准之路。2023年第一季度，全球合成生物学领域的初创公司筹集了约28亿美元，是过去三年来同期最少的一个季度。2022年全年全球初创公司的融资为103亿美元，比2021年减少115亿美元。”

从数据中“挖宝”，造物致用

“合成生物学”究竟是什么？在2000年的美国化学学会年会上，美国斯坦福大学的库尔（E. Kool）重新定义了“合成生物学”的概念：“基于系统生物学的遗传工程和工程方法的人工生物系统研究，从基因片段、DNA分子、基因调控网络与信号传导路径到细胞的人工设计与合成。”这标志着合成生物学的正式出现，随后，“合成生物学”迅速获得广泛关注，被认为是继DNA双螺旋结构发现和人类基因组计划之后的“第三次生命科学技术革命”。

邓子新告诉澎湃科技，DNA双螺旋结构的发现使生物发现来到了物质基础的层面，其编码的内容构成了千变万化的生物；人类基因组计划的提出得益于基因测序技术的发展，它可以快速测定复杂的基因序列，形成巨大的数据库。而合成生物学是指利用这些不同方面的数据，对其进行整理归纳，形成不同的需要，创造新的用途，即“造物致用”。“生产出来的数据，只有得到了利用，才是‘宝贝’。”

简单来说，合成生物学是通过人为设计和建造新的基因组和生物体，来解决医学、能源、环境、农业等问题。“合成生物学是整合性、交叉融合的学科，它不仅与生命科学有关，生、化、环、材等好几门和国计民生密切相关的学科都与之有关。”邓子新介绍，“这门学科要求我们用全新的视野抓住社会的需求，把各门科学知识和信息进行有机的整合，形成一些能更加优质高效、经济环保地生产的产品，如果是尚未被生产出来的产品，要能够通过一些手段使其可以生产。”

邓子新告诉澎湃科技，发展合成生物学，“数据”很重要。“合成生物学现在刚进入‘幼年时期’，现阶段已经积累了大量的数据，但说‘海量’还为时尚早，目前可能达到了“湖量”。随着人工智能等新技术的出现，数据的积累将不断增长，合成生物学的发展会更加蓬勃。”

培养具有想象力和观察力的人才

合成生物学已经发展了20余年，邓子新认为，在合成生物学的发展中，中国充分发挥了体制的优势。例如，中国提倡“有组织的科研”，各科研团队之间交叉合作，把不同经历、不同研究方向的科学家组合在一起，完成一个人做不到的事情。“按照这种发展速度和走向，我们的科学研究可能会发生一些质的变化，未来可能会迸发出一些很不错的、后来居上的成果。”

“另一方面，在全球范围内，中国的科学家数量是巨大的，而且有很多从海外回来、积累了丰富经验的科学家，此外，中国还有丰富的资源，这些都是合成生物学发展的优势。”邓子新说。

中国的合成生物学发展也面临“瓶颈”。邓子新表示，目前的“瓶颈”在于源头创新的能力。“我们原始创新的研究比较少，基础理论总体上比较薄弱。”邓子新说，“合成生物学需要从海量的数据库里找基因蛋白调节的原件，如果数据库的“库存”太少，总有用完的时候，所以数据库的原始创新是不能停止的。”

因此，不能一味强调应用。“如果我们只追求‘造物致用’，不追求‘造物致知’，总有一天这门学科会枯竭的。”邓子新说。

促进合成生物学的发展，人才是关键。“你看到的任何地方都可能存在科学。”邓子新说，“所以除了生（物）、化（学）、环（境）、材（料）这四大专业的基础人才，今后的人才要更有综合性，更敏感，有创造性的思维、哲学的思维，能够洞察社会的需要，想到别人想不到的东西。我们并不需要改变人才的结构，关键要建立合理的人才培养模式，深度培养他们的想象力和观察力。”

此外，邓子新认为，合成生物学的人才尤其需要交叉融合的理念，能够把各门科学从基础到运营都打通，敢于向前迈半步，让基础理论得以生产和应用。

邓子新回忆，21世纪，人类进入生物世纪，当时考大学的学生，进生物专业最难，但后来又有人说，生、化、环、材这几个专业是“天坑”。今天随着合成生物学产业的发展，各行各业的需求都变大了，这几个将变成“天赐”的专业。“所以不怕找不到好工作，关键是能不能做出好的成果。”

科学研究需要受到伦理约束

合成生物学发展迅速，避不开伦理讨论。例如，合成生物学提出设计新的生命的理念，有人认为，这是一个打破自然规律的理念，需要思考，人类是否超越自然界限的权力？邓子新告诉澎湃科技，“实际上，生命科学取得突破的阶段，很容易引起民众的恐慌。例如20世纪70年代基因工程出现时，美国斯坦福大学出现了一次反对基因工程的游行示威，而当时的基因工程仅仅处于萌芽阶段；后来克隆人出现，人们又担心出现非人类的新生物，担心它会毁灭人类。当人类的认知水平逐渐发展时，对新的生物技术的恐慌会逐渐消解。”

但这也有益处。邓子新说，“这提醒科学家和社会，要规范这些新的生物技术和研究的发展方向。这些技术的出现是为人类造福的，而不是用来造孽的，需要发展出一套伦理规则来进行约束。”

“事实上，目前中国已经形成了一套比较严格的伦理规则，包括研究的各个环节，实验室的级别，达到什么水平可以进入临床、形成药物等。”邓子新告诉澎湃科技记者，“科学本来就是一把双刃剑，我们科学家有研究的权利和义务，也有让研究在受到控制和规范的范围内实行的责任。”

而从合成生物学的发展阶段来看，邓子新说，合成生物学还没有到达合成生命的阶段，目前合成器官的研究都比较少，只能做到合成某种微生物系统，做出某种产品，形成某种产业，比如合成蛛丝蛋白，做成蛛丝，代替蚕丝。“目前这方面的研究处于可控的状态。”