改造细胞治疗癌症，人工智能设计蛋白质，甚至，未来，生物制造将跳出医疗领域，惠及人类的衣食住行。上周六，世界顶尖科学家国际联合实验室论坛围绕国际上最热门的前沿研究——合成生物学，解开中外科学家们对细胞进行人工设计和合成的神秘面纱，并该领域的未来做出前瞻性的畅想。西湖大学合成生物学与生物智造中心创始主任、德国工程院院士曾安平认为，人类社会正在面临能源、环境、食品、人口等前所未有的压力，合成生物和生物制造对解决这些全球挑战至关重要，“未来百年，人类社会大约三分之一的制造都依靠生物制造来完成。”

图说：世界顶尖科学家国际联合实验室论坛探究合成细胞采访对象供图（下同）

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，如今合成生物学正在快速发展，为人类了解生命本质打开了一扇新大门。2012年拉斯克基础医学研究奖得主、美国艺术与科学学院与美国国家科学院院士罗纳德·维尔正在推动一项合成细胞的基础研究，目前已有了一定的成果：研究人员人工设计并合成了一种抗原受体，将它嵌入细胞后再通过CAR-T疗法，有效抑制了癌症小鼠体内的肿瘤。

图说：论坛现场

“我们还在尝试在体内对骨髓细胞进行‘编程’，希望它能生成一些可以杀死癌细胞的因子。”2013年诺贝尔生理学或医学奖得主詹姆斯·罗斯曼则在论坛上展示了如何“将突触囊刺入质膜进行突触神经传递”。科学家们还在尝试设计那些原本“不存在于自然中但更符合实际应用需求”的蛋白质，并逐步运用在工业、农业、环保等领域。

图说：詹姆斯·罗斯曼则在论坛上展示如何“将突触囊刺入质膜进行突触神经传递”

而人工智能技术等跨界科技的加入，正成为合成生物学里这些“不可能”变“可能”的得力“合伙人”。芝加哥丰田计算技术研究所终身教授许锦波说，人工智能在蛋白质设计上正在发挥巨大的作用，他的研究团队已设计出超过200个氨基酸的蛋白质，“人工智能设计出来的蛋白更稳定、也更具亲和力，蛋白可以在极端高温下保持功能不丧失”。

合成生物学发展方兴未艾，“合成细胞”的普遍运用是否已经到来？专家们认为，合成细胞要真正实现大众运用，还有很长的路要走。罗斯曼认为，尽管科学家已能对微生物的基因组进行编辑，也能合成DNA片段，但人工合成细胞尚未闯过第一关：面对实验室之外的环境，是否能和自然细胞竞争并存活下来。曾安平看来，合成生物从概念的验证到实际的应用还很远，目前90%的研究仍处于证明概念的阶段，未来除了要不断进行实验室的研究和探索，也需要经受伦理学、社会学的考验。

新民晚报记者马丹

世界顶尖科学家论坛｜三分之一的未来衣食住行或将依靠“生物制造”

版权声明