生物技术革命正在发生，我们距离阿凡达世界还有多远？
这一篇文章是我之前提到会写的 “生物科技革命 （Bio-Revolution) ” 系列。生物科技 (biotech) 没有 “元宇宙” “第三代互联网” 这些当下最热的科技概念获得的关注多，但是生物和生物技术又和我们的日常生活、健康以及环境息息相关。今天人类社会面临的瘫痪不是由机器造成的，而是生物性的问题 - 病毒引起的。着手解决地球生态保护问题（Ecology) 以及可持续发展问题(Sustainability)，很多行业都会通过生物技术和太阳能来革新。更多理解生物会让我们有一个全新的视角看待这个世界，让我们更热爱生命和地球。 Software will continue to eat the world, but new waves of biotechnologies and solar energy will reshape the world. 软件会继续蚕食世界，但是新浪潮的生物技术和太阳能会重塑世界。 这篇英文文章的作者是 William Pepera，我的协作者是 Helen Ying Han, 生活在北京的广告行业从业者，感谢她的时间很认真的查询专业词汇，把这篇长文翻译成中文，我的公众号未来还会有几位分散在各地的贡献者帮助我发现和整理高质量的内容，我也会约稿一些贡献者分享他们对高科技行业的见解以及社会文化的观察。我希望未来这个公众号的文章可以是 “ 有科技也有人文，有深度也有温度，硬核但非常有趣” 。希望大家找到我多提建议。 When will the World become like Avatar? Discussing Synthetic Biology with Tom Ellis, Professor of Synthetic Genome Engineering at Imperial College London. 与帝国理工学院合成基因组工程教授 Tom Ellis 讨论合成生物学的未来 原文链接：https://williampepera.substack.com/p/tom-ellis Tom Ellis 在生物工程系领导合成基因组工程和合成生物学的研究组。他在合成生物学领域成绩斐然，发表超过50篇关于合成生物学的刊物，其中包含《Cell》、《Nature Methods》、《Nature Biotechnology》、《PNAS》和《Nature Reviews》等期刊。他是国际人工合成酵母基因组计划（Sc2.0）英国合成酵母染色体团队的负责人。他联合领导帝国理工学院合成生物学的本科教学，并因优秀的教学成果和对iGEM团队的指导获得了多个奖项。他的研究主要集中在开发加速、自动化和扩展以设计为主导的合成基因和合成生物的基础工具上，他专注于酵母（酿酒酵母）的研究以及其他工业或医学相关微生物的应用项目。 为了篇幅和清晰度，对采访内容进行了适当编辑。WP代表采访者 William Pepera，TE 代表Tom Ellis。 WP：关于生物传感——利用生物学来感知周围的世界——这个崭新的生物传感系统能与我们当下的机械电路信号（比如物联网）很好的融合吗？ TE：这是一个很好的问题。生物传感是未来几十年非常有前景的一个领域，想想气候危机、医疗卫生、冠状病毒等新出现的传染病、进入太空等多方面的挑战，如果能够感知生命系统正在发生什么——以及利用生物学来感知那些没有生命的东西——这简直就是一种超能力。 阿凡达电影里的纳美人和生物之间通过叫做Tsaheylu 的神经系统互相联系和感知。 如果我们可以问一株植物，你身下的土壤怎么了，你为什么不开心，土壤中的酸性物质有问题了吗？我还可以问高层大气中的微生物，你是否感觉到臭氧过多或臭氧不足。你可以问某个洞穴中蝙蝠体内的某些细胞，你是否正在与人类未来可能会面临的某种冠状病毒做斗争。 所以如果我们能利用生物的先天能力来感知这一切——无论是生物性的还是非生物性的，世界上的生物在过去亿万年当中，已经进化到可以感知一切程度，因为它为了生存下去必须感知一切，而且是在微米级和纳米级尺度进行感知——如果我们能够捕捉到这些并将其通过及时的且非侵入的方式反馈给我们自己，那就是一种超能力（译者注：自然界中的生物很多拥有远超于人类的感知能力，想想很多动物近乎直觉性的预感，很多昆虫超强的感光能力和分辨信息素分子的能力，还有比如真菌菌丝体绵延在地下世界的菌丝网络，构成了整个森林的互联网和山脉的神经网络）。这将使我们可以洞察世界上的一切，无论是好是坏。它是一项非常有前景的技术。 在我们过去的工作中，特别是在制药公司AstraZeneca，Will Shaw与其小组在剑桥大学所做的大部分工作，采用了特别的传感器系统，G蛋白偶联受体（译者注：GPCR，这是决定人类感官能力重要的蛋白质家族，我们体内最神奇的精密仪器之一 ），展示了我们可以通过某种方式控制它们何时感知某些东西，以及如何发送易于检测的信号，在这个案例中，酵母细胞会变成荧光绿色。GPCR（G蛋白偶联受体）是人体细胞感知周围物质的主要途径，对于哺乳动物和其他动物也是如此。 我们的鼻子和味蕾中有成百上千种 GPCR，而狗狗们拥有的 GPCR 要比我们人类多数千种，老鼠亦是如此，它们更多是通过嗅觉来感知事物的。但是GPCR也能感知光、感知细胞和生物体，它们可以感知任何东西，它们就像是好看又可爱的小组件，已经进化到可以感知林林总总的事物。 利用 GPCR 也只是生物感知的冰山一角。既然你已经提出了这个问题，那如果将它应用到所有事物上会怎样——难道我们不都喜欢在线上观察自家花园里的植物，这样我们就可以全程监控它了？ 这符合物联网的畅想，到处都是可以相互连接的，你也就可以随意查看。物联网现在不再是一个口头上被经常使用的短语，我期望有一天工程生物学和生物传感技术可以让我们非常微小的微生物产生连接，或者我们可以接入一个生物互联网（internet of living things）。当然要做到这样是非常艰难的。很少有研究可以有效建立细胞内所发生的变化和电脑的电信号之间的连接。 我现在能想到的可以实现它的方法就是——细胞擅长释放分子，你可以想象一个细胞释放出一种非常特殊且非常罕见但很容易扩散的小分子，它可能呈接近气态，在这附近你用某种可以作为传感器的东西抓取到它并将其转换为电信号。这目前来看似乎是一个可行的方式。 我们已经拥有了感知某些特定分子的成熟技术，比如妊娠检验试纸、胰岛素传感器、糖尿病患者检测等，这些技术都离不开电子传感器，通过便宜的小试纸和蓝牙，让信息可以直接进入到你的手机并记录，它们还可以监测你的血糖水平。所以你可以通过改造来让它感知到其他一些东西，或者你可以设计一个细胞，让它可以感知到某种非常具体的东西，比如废水中的可卡因，如果细胞感知到了可卡因的存在就产生葡萄糖，然后就可以利用葡萄糖传感器来感知它并从我的手机上读取到这个信息，这差不多就是我的折衷方案。 合成生物学的团队已经成功实现了这一设想——通过一个葡萄糖传感器，利用一个细胞或其他某种反应来检测SARS-Cov-2（Covid 新冠病毒），当检测到Covid 病毒时会生成葡萄糖，你就可以利用便携式葡萄糖传感器来接收这个反馈，这样你便可以随时随地检测SARS-Cov-2病毒了。 WP：我可以预见它未来可能的发展。那反过来看，我们正在使用的计算系统会变得更加生物化吗，比如DNA计算技术？ （译者注：DNA计算的前辈是计算机计算，但是计算机计算在面对复杂问题是也会遇到瓶颈，1994年，图灵奖获得者、美国科学家阿德拉曼提出基于生物化学反应机理的DNA计算模型，这是以DNA和相关生物酶为基本材料，利用某些生物化学反应进行计算。DNA计算的最大优势在于其高并行性和DNA本身的信息储存特性，DNA的每条单链都可被看成是一台计算设备，其内部海量的链条则可被看成一个“机房”，这就相当于成百上千台计算机在同时进行运算。很有可能在未来某一天，DNA计算一天当中的运算量会超过历史上所有电子计算机的运算量。DNA计算是一个生物智能和人工智能的结合，未来电脑和人脑的结合可能也会依赖于DNA计算 。） TE：我认为DNA计算相比目前的计算机计算能力而言，表现并不理想。我并不是说它不好，实际上正是90年代一些关于DNA计算的研究吸引我进入了科学领域，让我知道了自己长大后想要做什么。 在1990年代，他们说理论上如果你拥有足够多的DNA分子，并让它们互相计算，你就可以快速解决旅行销售人员问题（the travelling salesman problem），那时的我认为这可太有趣了，所以开始对DNA产生兴趣，也正是因为这个让我在做我现在所做的事情。相比那时的成果现在并没有发展得很快——我们应该已经完成了用DNA分子算出2的平方根——还有其他一些事情。总的来说它需要很大的体量的DNA。 DNA计算的厉害之处是分布运算——你手机上由许多物理上相互分离以保证它们不会相互交叉反应的电子线路组成的处理器的那些我们惯用的计算方法，是无法与单个细胞相比较的。人类大脑的运算能力显然比当今的计算机要强得多，这实际上是一件非常了不起的事情，大脑中的计算回路要比计算机复杂得多，而且这个复杂程度只增不减。 所以基于细胞或生物分子的电路和计算，在DNA可以做小量但是分布式运算情况下具有一定的用途。这对一些计算难题来说是一种非常有效的解决方式。例如，如果你扫描一张很大的图像并想知道明暗的对比度边界在哪里，对于装有中央处理器的计算机来说将是一个不小的工作量——它必须记录图像上每个像素点的明暗度，构建一张完整的地图再找出边界在哪里。如果运用分布式计算，1000万个小型哑处理器（small dumb processors），它们每个都可以选择一个像素或一个子集并进行分析，立刻你就可以得到答案。细菌可以做到这一点，只需少量逻辑门（logic gates），就能在一个试管中获得一千万个细菌用于计算。它对于某些特定类型的问题十分有效，但通常不适用于我们构建的计算机所处理的那些问题。 WP：合成基因组——也就是可以自定义的动态基因组。我认为这是人们开始感到恐慌的领域。你会利用这项技术制造出改造基因的人造人吗？ TE：很难说这一切将来如何发展，我们已经拥有了许多对未来人类的预测，但是我怀疑自己没有机会看到了。我们的合成酵母菌（synthetic yeast，指DNA基因编辑过的酵母菌 ）已经接近完成，它的外观、行为和表现就和天然酵母菌一样，但表面下的DNA 却不相同。我们也可以对它进行自定义。我们可以通过基因编辑技术，将这个合成的酵母的整个生物功能全部剔除并加入其他功能。这样它不一定和酵母一样拥有同样的行为和表现，它已经变成别的东西了。 现在想象一下如果对番茄这类植物应用这个技术，你可以去除大量基因片段，让一株番茄可以在其他位置上长出其他水果。这听起来可能有点儿古怪，但实际上如果你仔细想想，很多植物通过传统的作物育种方式已经被推向了不同的生长进化方向，它们的底层基因组已经在传统的育种方式中被人为改变了。 我认为一旦考虑到人类这个物种的独特性和特殊性，事情就会变得十分复杂。狗对人类是亲近的物种，但是看看我们都对狗做了什么，已经把他们的血缘和种类搞得乱七八糟了！在地球存在的生命周期中，绝对有可能，而且几乎可以肯定会出现合成的人类基因组的人类，甚至会有携带合成人类基因组的生物体就出现在我们周围，但我不会做这方面的研究。 我们将专注于例如合成人类染色体这样的研究上。我们只会在组织培养中的细胞上来进行这项工作，比如癌细胞系的单细胞被用于这类研究，它的DNA会被修改从而变成合成物，并实验测试它是否仍然工作，通过用我们编写的序列来替换人类本身的基因组来学习细胞内的自然反应。这可以让我们清楚我们对人类基因组的了解程度。 如果你思考一下，基因组其实就是计算代码、是操作系统源代码，或者说它甚至就是生命之书，无论你选择哪种类比，从根本上说它都是用一种语言编码的海量信息，这些花费了数十亿美元对人类、遗传学和人类细胞所做的基础研究，其中很大一部分都是要解决——我们如何读懂这本书中的这种语言？ 终极考验是——用这种语言写出一些东西来。如果你花了这么多钱去破译象形文字（译者注：这里指90年代花费数十亿美金的人类基因组计划），就像维多利亚时代的人破译罗塞塔石碑上的文字那样，用它写一些东西并回到古埃及去看看那里的人是否能读懂它，从而来证明你真的学会了象形文字。这就是合成生物学技术所展示的“写”的能力。你认为自己对DNA的编码方式已经了如指掌了？试着写一些，我们就会看到成果到底如何了。 WP：你认为有什么样有潜力的新语言吗？比如人造细胞，是否有可能创造出对生物物理系统改进、简化的编码语言？ TE：当然我们可以相较于自然做减法，因为自然的基因组进化，尤其是像我们这样的大型基因组、高等植物以及一些其他有机体的基因组，充满了垃圾。大家都在争论这些基因组为什么是“垃圾”，但我不担心直言不讳地称其为垃圾。进化过程涉及到大量的复制，这些被称为转座子的东西会跳跃并将DNA添加到新的位置。这就是进化，很明显它是很随机的，任何事情都可能发生，如果它恰好奏效了，它就奏效了。所以如果你是根据它的基本原理开始构建的并且也了解它的语言，很容易就会想到简化基因组。 显然的是，一种很不同的语言可能会发展到在DNA的四个自然碱基的基础上添加额外碱基。而且该领域的一些研究已经表明这个方法是可行的。我们已经拥有六种不同的碱基配对方式，另一组则多达八种，将额外的氨基酸转化为蛋白质是完全有可能的（译者注：不久之后人类会创造出许多自然界不存在的蛋白质形式）。 WP：确实。以那种方式扩展碱基对真的会给我们带来更多的功能能力吗？ TE：我们可以做到，但还不一定能做到。扩展DNA的额外碱基使我们能将更多的信息载入到更少的分子中。但这似乎不是什么大问题，因为我们人类自己的基因组90%都是垃圾片段，并没有得到使用。所以我们携带的DNA 比我们需要的要多十倍，这对我们并不是什么问题，也不会对人体产生什么影响。 就现在的阶段将更多的信息压缩到DNA中并没有太大的益处。另一方面，蛋白质获得了插入额外氨基酸能力——目前我们人体的蛋白质都来自20个氨基酸——每多插入一个氨基酸，你就会得到以倍数增长的化学物质可以用来做实验。这样你就为进化创造了一条全新的路径，可以制造出能进行不同化学反应的蛋白质。 所以你可以想象，比如酶（enzymes）很擅长进行那些我们需要的生物反应，不像我们人类使用的那些繁琐的化学过程来制造其他东西，比如聚合塑料或分解塑料，将化石燃料转换成其他物质等，你可以理解成在酶中添加额外的氨基酸就可以替代目前那些繁琐的化学反应。通过使用由非标准氨基酸构成的蛋白质，就可以解锁其他的化学反应类型。 译者注：2018年哈佛大学 Wyss Institute的科学家和韩国首尔Sogang University的科学家合作，创造了一个人造合成细胞，利用细菌和植物的光合作用机制和蛋白质结构，转移到一个人造细胞膜内实现光合作用化学反应，这一类新的研究进展为未来理解人类自身的细胞作用机制以及创造全新的人造细胞奠定了基础。这一张动图让我想起了宇宙大爆炸和创生genesis这个词。 Engineered Living Materials (ELMs) 工程活性材料(ELMs) WP：说到材料，就消费者目前可以体验到的而言，工程活性材料、细菌生产的纤维素这类似乎是目前合成生物学的商业桥头堡。我知道它被用于合成某些特定的化学物质，但似乎这些新材料只是人们可以看到、触摸和体验的第一波浪潮。 TE：这个观点不错，人们可能不了解他们用的化妆品、食物供给中和药物中有多少成分是由工程改造的细胞和工程微生物制成的（engineered cells and engineered microbes）。 比如像维生素，你认为维生素是“对你是有好处的，那它们肯定来源于某种植物或什么自然当中的成分”，但其实它们主要是由工业化的大罐子里装的微生物制成的，这些微生物已经经过了深度的基因组改造，使其能够产出大量的维生素。这样的情况已经持续了二三十年，而合成生物学在过去的十五年中对此起到了巨大的推动作用。 但它是只合成生物学一个非常单维度的产物——基本上就是你手上有一个完整的细胞，你从这个细胞只拿出这个特定的分子，并且需要制造大量的细胞（译者注：意思是这样的做法生物利用率低，效率不高）。我们是否需要结合逻辑门、振荡或模式生成做些什么？不！只要有那个细胞然后尽可能多地制造那种东西就够了。就合成生物学可以实现的效果而言，这简直是暴殄天物。所有这些合成生物学领域的高级研究论文都在论述细胞可以感知到多少光并绘制出了相应的模型。但是，如果你只想获得一大罐细胞来制造大量的维生素，这一切研究就完全没有意义。 另一方面，材料开始拓展了新的维度。在分子水平上，一种材料只是让一个细胞制造出大量的某种东西，但是这些东西之后必须聚合在一起（polymerised），然后以某种形状放入一个相互作用的体系当中，随之可能会被修改，然后它必须随着时间的推移不断生长。所以你开始引入更多维度，而不是“我有一个分子，给我尽可能多的产物。”现在更像是“我有一个分子，给我尽可能多的结果，这样安排它的系统，随着时间的推移以那样的方式生长“，然后你就会得到一种新材料。 因此，从工程和研究的角度来看，这是一个可以做事情的前沿领域。作为可以销售给大众的商品而言，材料是一种足够大的东西，消费者可以看到并感知到它，而像维生素这样的纯化分子，最终只是作为某种东西当中的一个成分。 这样非常好，我正在尝试举出其他的例子。像肉类的替代品，替代肉类（译者注：比如植物肉，细胞培养肉，真菌蛋白肉等）和动物生产的产品（译者注：比如动物皮革，屠杀动物得到的护肤品成分等）的东西。这是人们希望通过合成生物学得到新型生产的消费品的重要领域。 WP：是的，我觉得合成生物学对时尚和建筑行业（fashion and architecture）的影响也算。 麻省理工学院媒体实验室（MIT Media Lab)的教授Neri Oxman的材料生态学实验室聚焦在利用合成生物学等最先进的生物科技生产未来可以循环使用的生物材料。 TE：对于建筑建造，规模适用的新材料被造出来可能还需要一段时间。 TE：午餐时我在和我的博士生开玩笑，在想什么样的有机体在被改造之后可以在太空中制造东西。为什么没有人做竹子的合成生物？它长得如此之快，你可以吃它，可以用它造东西（作为材料）。我们想让人们用合成生物竹子制造产品，那将会很酷。（译者注：上周我在浙江安吉的竹林里想到了一样的事情，竹子未来可能会脱胎换骨成为强大的生物材料，并且竹笋真的很美味。） 上周我在浙江安吉的竹林深处拍到的一张岩石下能屈能伸倔强生长的竹子，life always finds a way。 WP：这么说很有道理——高度先进的竹子（Sufficiently Advanced Bamboo）技术，是吧！ TE：特别对，我们讨论过在培养基中种植木材，然后它就可以被用在建筑上了。但是木头的长成需要很长时间——无论是在培养基中制作还是真的种一棵树，都需要很长的时间。竹子就很快，一年之内就可以获得充足的材料造房子了。 Scaling and Industrialisation 规模化和产业化 WP：你的综述论文《合成生物学未来的十大挑战》中在不同章节都围绕的一个主题是关于建立标准化系统、模块化和能够规模化、以更加工业化的方式设计事物。我们离这个远景还很远吗？ TE：合成生物学的产业化正在发生，像 Ginkgo Bioworks （译者注：一家起源于麻省理工学院的合成生物学科技公司）就是一个很好的实验案例。它就是设计和改进过程的产业化的体现。你告诉我你的问题，告诉我你想把哪种DNA编码进细胞系统中来解决什么问题。而我们拥有技术高超的研究人员、非常完善的流程和大量与如何将DNA组合在一起的最佳方式的相关信息，以及多个协助我们完成这些工作的机器人。我们会帮你做到这个，为你提供大幅改进的酵母菌株或细菌菌株，或者是可以完成这项任务的植物细胞或哺乳动物细胞。这样的事情正在合成生物学领域发生，这样设计和制造细胞的专业化正在进行中。 合成生物学技术公司 Ginkgo Bioworks 的实验室。 但这还是存在技术断层，如果你想利用像Ginkgo Bioworks 这样的公司或某些研究生埋头苦干了许久的成果，亦或某个生物铸造厂为你制造的某个生物体来生产产品，你必须学习如何规模化生产并大量输出。 理想的状况的是，存在像 Ginkgo Bioworks 这样擅长合成生物设计的公司，同时也存在十分擅长将大量不同的细菌和其他被工程改造的生物生产的东西规模化的公司。就是这样还是存在很多问题。你可以在实验室可以实现的规模下，比如说100ml，完成一个最佳制作某物质的细胞的DNA重新编码和细胞组装，它比你最初仅仅生产 10ml 的质量要好十倍。然后你将这两种菌株放到发酵设施中，说“现在给我制造一亿升产物”，那个经过特别工程制作的、性能本该好10倍的菌株却惨遭失败，而另一个菌株却莫名其妙地完成了任务。 还是存在知识的短缺——而且不是一点——关于在实验室规模上做与尝试将其扩展到非常大的规模之间，存在着巨大的知识漏洞。很多人都在研究这个问题，但这还是一个悬而未决的问题。如果有那么几家公司可以非常擅长解决这个问题，那对这个领域来说就太棒了。那么当你通过 Ginkgo Bioworks 改进了你的菌株，你就可以去找他们其中的一家来帮你实现规模化生产了。 WP：一旦在这个方向上取得了进展，我的直观理解是它会比当前的材料供应链更便宜。是我低估了成本吗？ TE：当前的材料供应链——取决于材料的品类——可以非常便宜。我来给你举个例子。我们通过细菌纤维素制造产品。就工程微生物制造的材料和生长而言，它实际上是你可以触摸和感觉到的东西，细菌纤维素的量级均在大多数菌株之上。几天之内你就能获得足够量的产物来玩，握在手上的或戴在头上或随便什么。 但如果你想得到类似蜘蛛丝的东西，那就不行了，你就只能慢慢培养酝酿，而且最后也只能得到一点点蛋白质。不同之处在于我们的只是由聚合在一起的糖制成的，而蜘蛛丝是由蛋白质制成的，细胞必须经过一系列复杂精密的流程来制造蛋白质。所以，我们正在制造一种最容易、最便宜的可规模化的工程生物材料。 日本生物材料科技公司Spiber 通过合成生物学技术发酵生产蜘蛛丝蛋白用来做成纺织纤维材料，与The Northface合作的衣服已经推向市场。 能有多便宜呢？我们知道水合形式的细菌纤维素在远东可作为商品出售，人们用它来做甜品。你可以花100美元上网订购一公吨新鲜制造的细菌纤维素，不包含运费。你会感叹 “天啊，我有1000公斤的细菌纤维素了”，让我们想象一下，如果我们的工程细菌也可以这样操作，它可以完成一些有趣的事情，比如在晚上接触到你的皮肤时会发出荧光，或其他类似的事情。只要工程设计得当就不会多花费很多，你还是可以用同样的投入量得到同样的产量，1000公斤可能只需要花费两百美元。很棒吧。但问题是当你购买它时，99%都是水，因为你拿到的是一种水合材料。 然后呢，你把它脱水因为你想把它用作皮革。那现在就不是1000公斤，我们就只有10来公斤的剩余了。最终我们获得了10公斤的东西，花了一百美元，还是很便宜。但有多便宜呢？一百美元可以买40公斤的打印纸，打印纸是一种纤维素材料，经过了精美的加工、染色、包裹和切割。我只是想让你感知到现有的材料，如纸张、聚酯、尼龙，便宜得有多不像话。 造成这种情况的主要原因之一是我们并没有算上环境成本。这些工业可以随意进入某片森林，然后将所有树木都砍倒。他们并不支付这些行为所造成的环境成本，他们只是一些拥有这些森林所有权的公司。尼龙来自化石燃料，它会严重污染环境，而他们并不会为此付出代价。因此，除非政府采取一些有力的措施使那些不可持续的行为付出更高额的代价，否则就很难使可持续的生物材料具备竞争力。 The Cultural Promise of Synthetic Biology WP：这就是合成生物学要做出文化承诺的地方。合成生物学的魅力之一在于它承诺会拉近我们与自然的关系。所有这些都是围绕人类社会的可持续发展展开的，而不只是那些即将到来的未来技术范式，还包括政治的、社会性的思潮。比方说，合成生物学作为一项技术如何充当先锋，向人们展示我们可以在进行技术开发的同时，不必考虑负面的经济外部性，你对此有多乐观？ TE：我会说合成生物学是这个领域的思想领袖，但只有合成生物学不会是解决问题的那个事物。合成生物学领域的人——尤其是进入该领域的年轻人——更加热衷于这种想法，即通过工程化细胞设计和生物系统，我们可以利用生物学创造一个对人类和环境更好的方式，学习与生物共存。 但这样的想法太前卫了。我不认为合成生物学——或者出现一个别的类似“工程生物学”的术语替代它——我认为它永远无法带动这个世界其他的部分一起前进。 我们可以破译自然并重新编码事物，这是一种科学和工程学的理想主义。人们并不希望看到自然被人为改变。不喜欢自然在变化这个想法。 这些对话和拯救地球想法的核心思想是——我们喜欢大自然中的事物，我们喜欢五十年前地球的样子。如果是我们可以拯救热带雨林，我们要做的第一件事就是重写那里所有生物的所有基因组，制造所有以不同方式提供帮助的新生物来保护雨林，这并不是人们口中认为的 “好技术”。这与公众想象中的发展方向大相径庭。 我们（尤其是科学界面向公众）可以进行这样的对话，你可以尝试让更多的人了解意识到与生物学更紧密的合作是未来的解决方案之一。如果那些没有从事合成生物学的普通消费者开始留意它们消费的商品，开始转向植物基食品或选用它们周围依靠更可持续方式耕种的农作物那就太好了。我只是希望有机农产品这个概念赶快消失。（译者注：如果我们自己做更多的研究，就会发现当今大多有机农业的产品并不是对地球环境友好，以及也不是可持续生产的方式，但是公众天然认为有机产品就是上乘的，这其实是被营销出来的误区。） 我认为有机产品没半点儿意义。有些做法还好，但更多的会导致更严重的环境和社会问题。 举个例子，相同的土地产出同等重量的有机棉需要投入四倍的成本，因为所谓有机产品消耗大量的水。种植 “有机棉花” 所需的水量，以及在这片土地上采集和耕种的所有压力，是普通棉花的四倍，可能是基因改造过的棉花的十倍。 Organic 有机这个概念——就像有人提出了一些非黑即白的规则，甚至在有大量证据表明某些规则在某些特定情况下会完全适得其反的状况下，都拒绝让步。 WP：这可能是那些思维领袖（thought leadership）的阴暗面。 TE：事物来去匆匆，希望有机 Organic 这个概念很快就会过时。(译者注：有机这个概念在科学界往往并不被认可，而在公众当中转基因和基因改造的产品不得到认可，被认为是邪恶的象征。而有机在许多公众眼中代表自然的正义。我们还是需要从科学的角度辩证的看待有机和基因编辑食物的关系） 例如，再生农业听起来很有前景。我希望转基因有机产品（GMO organic product）这个概念可以流行起来，这种看似矛盾的做法可以让人们反思正在发生的事情。 WP：这次讨论的背景是想探讨合成生物学这项技术本身及其发展方向。你谈论过与大众的沟通这个话题，你是如何在与这项新技术相关的希望和带来的焦虑之间建立对话的。通过小说中虚构的方式看待这些，我希望能提及我们目前面对的一些焦虑。你可以称之为思维领袖，但这也是技术对等的文化部分。 TE：遗憾的是，目前人们想象通过“金属”构建世界的远景远多于用“生物”来构建这个世界的远景。 WP：这实际上是我非常想探讨的一个问题。如果人们的脑中有对世界将会如何发展的其他想象，幻想一下未来就会帮助我们一起把这个样子造出来。 TE：有多少电影里要么是一个黯淡的后末世未来，要么是全金属构成的闪亮摩天大楼。然后任何与新型生物、生物多样性或基因改造有关的未来电影中，所有东西都变得疯狂起来，奇怪的生物统治了整个世界，事情都是一团糟，也太惨了。而在电影中的这些画面会真的在很大程度上影响公众的看法。（译者注：科幻片里涉及到生物技术呈现的未来往往是让人感到恐惧的，想想生化危机系列以及异型还有普罗米修斯系列，所以未来生物科技领域也需要好的故事叙事还有艺术表现来让公众想象一个美好的未来的可能。只有能想到，才可以做到。） 在互联网的许多个角落，人们梦想可以拥有阿凡达星球上那样的生活，能够在某种生物互联网中与地球上的所有生物进行交谈，就像我们谈话最初提到的那样。 WP：这倒是真的，阿凡达那样的场景确实可以帮助人们想象。我越来越能感觉到人们对合成生物学这些生物技术领域的看好。最近我和来自Outsmart Insight 的 Alex Ayad 聊了聊，他对未来的预测很大一部分是和合成生物学有关。我真的认为其中很大程度上就是让世界像阿凡达那样。
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