时间:2021-12-28来源:本站原创作者:佚名

我们要在再创开一个新的专栏,名为「再造」,英文名为「ReFAB」。

「创」「造」二字,前者为「从无到有」,后者为「三生万物」。二者合起来,正好对应了技术的发明和工程化应用。

GeorgeChurch用「Regenesis」即「再创」,将如今合成生物学的变革,比喻为由人操控的创世纪再临。而我们也希望,能够借「再造」向公众解读和传播,在农耕文明、工业文明之后,合成生物学的发展将如何为人类即将步入的生物工程文明,点燃普罗米修斯之火。

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何谓「再造」

不同于「再创」,「再造」并不是一个生造的词汇。「再造」在汉典中有两个解释,一为「重新给予生命」,常用于感谢他人恩泽和拯救,如「再造之恩,没齿难忘」;二为「重新创建,恢复兴盛」,例如「再造区宇,兴亡继绝,俾昏作明」。

至于英文,我们没有选择已有的词汇,比如对应于「再造工程」的「Re-engineering」。一个Engineering,在与合成生物学描绘的、一切衣食住行来自于发酵罐的生物工程文明图景面前,实在是狭隘得有些寒酸。相比于Engineering,Fabrication显然更加合适。而其缩写FAB,除了本身有「绝妙、惊人」之意以外,本来就在芯片产业用作生产、制造之意,非常契合合成生物学理念。甚至「合成生物学」这个概念的教父DrewEndy,也早在年,就给探索标准化元件的项目起名叫「BioFAB」。于是,我们使用了ReFAB来搭配再造。

02为何「再造」

「再创」之所以有个「再」,是将人类技术的发展与神创论对标;而「再造」之所以有个「再」字,需要「重新给予生命」或是「恢复兴盛」,则是隐含了「过去的不够好,努力革新值得期待」的意味。袁世凯称帝,蔡锷在云南起兵逼袁废除帝制,此为「再造共和」;没过几年,段祺瑞赶走张勋的辫子军,依然称自己「再造共和」。这反复再三被制造的东西,确实离完美还有不小差距。

北洋的「共和」如此,人类的工程技术如此,以「合成生物学」为名的制造,亦是如此。

人类制造了内燃机以获得稳定的电力,却也顺便制造了酸雨和雾霾;人类制造了塑料以获得耐久的包装,却也顺便制造了无法降解的白色垃圾;人类制造了抗生素以对抗病菌,却也顺便制造了强大的多重耐药菌;人类制造了氟利昂以获得冷气,却也顺便制造了臭氧空洞消融了冰川;人类制造了畜牧产品以填饱肚子,却也顺便制造了温室气体破坏家园。

而「发展的问题必须由发展解决」,我们只能一而再、再而三地革新制造。再生能源、可降解塑料、噬菌体疗法、R40a、植物奶植物肉,纷纷孕育而生。当传统化学工程不知如何解决、或难以低成本地解决问题的时候,人们把目光投向了「合成生物学」并寄予厚望:在过去十年间,生物能源、生物塑料、基因编辑技术、人造食品,无一不成为一个年代最火热的话题。

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期待「再造」

只是,「合成生物学」催生的制造业,也经历着市场的教训,并不断回炉再造。

首先,「元件化」的理念未能顺利推动合成生物学的工程价值,反而,生产体系的压力,让实验室里乖乖工作的元件和基因电路处处碰壁。生物能源泡沫的破裂,更引发了广泛的反思:人们意识到,光合作用的理论能量转换效率的上限,也不及现有的太阳能电池板的一半,改造藻类以获取能源的尝试终告失败;原油价格走低,主打「高附加值」的生物航空燃油企业难以为继,也迅速淡出人们的视野;用纤维素生产能源的尝试,也历来依靠政府无止境的投入才能勉强续命;生物能源市场上最后的硕果,竟然是不依靠遗传改造的、最原始的所谓第一代生物能源——用玉米和酵母发酵乙醇。而化工领域,曾如行业明灯一般的JayKeasling,用十五年时间和数十博士、博士后的人力,构建和优化了青蒿素的生物合成途径,然这些优化使青蒿素成本的下降的程度,竟敌不过农民的「内卷」——他们在意识到青蒿素的价值后,对黄花蒿的大规模种植,直接导致原料价格大幅下降。

人们对遗传机理研究的不足、技术的不成熟、传统研发体系的低效、非生物解决方案的迅速发展,势必为合成生物学家和创业者带来这样的疑虑:

「Arewethereyet?」

或许我们离真正的宝藏,只剩一寸岩壁。但毫无疑问,对于合成生物学的产业发展,我们是时候「再造」了。04如何「再造」

我们所处的时代,毕竟与美国政商界押宝生物能源、Keasling开始探索青蒿素的时代,有了翻天覆地的变化。

多组学技术,能将探索代谢途径的过程缩短到几周甚至更短;宏基因组技术,允许我们更好地了解和工程化利用非模式微生物;自动化设备大幅降低了高通量实验的人力投入和出错几率;CRISPR系统的迭代,赋予了人更精细的遗传工程工具;高通量实验理念的发展,将替代定向进化的刀耕火种,大幅缩短菌株和功能模块优化的周期;SCRaMbLE和MAGE等技术,让基因组水平的高通量改造成为现实;数据量、算力、AI算法和计算机辅助设计手段的发展,允许我们预测结构和功能的关系,甚至凭空创造新的化学药物、蛋白功能,乃至新的系统和物种。

在这样的再造之时,DNAScript携第三代DNA合成技术问世;Amyris转向了高附加值小分子研发;GinkgoBioworks走上了高度自动化CRO道路并屡获大单;Synlogic的改造细菌药物即将进入临床II期;FDA也刚刚为EditasMedicine的基因编辑临床试验扫清了障碍;ImpossibleFood仅凭人造牛肉便收获40亿美元估值;BioNTech和Moderna的mRNA疫苗在疫情期间大放异彩、极尽诠释了理性设计的光辉;闷声发大财的Zymergen据传也有计划马上提交IPO申请。

而在生机勃勃的国内,陆奇博士疯狂地学习着合成生物学的知识,李彦宏斥巨资打造了百图生科;赛道领跑者蓝晶微生物Bluepha的智能工厂将在今年建成,实现产业化落地;新生平台公司BotaBioscience也凭借万美元的A轮融资名噪一时;中科院深圳先进技术研究院与DeepTech共同打造了「星博生辉」合成生物学产业基金,国内各家头部资本也开始了在这个赛道的圈地计划。从互联网巨头到资本市场,从高校研究院到创业团队,风起前的月晕,已高挂在晴空。

「再造」不早不晚,我们正当时。05讲述「再造」

「再造」当时,从「竞争」一词的语境意义转换也可以看出。在复杂的科学问题面前,犹如三十年前开始的人类基因组计划,全人类可以通力合作,「竞争」的宾语,不过是各国科学家的地位和荣誉;但当产业发展的关键契机来临时,「竞争」的宾语,则是未来几十年,万亿市场的先发优势。从拜登丢给EricLander的五个问题中,从「特别是在与中国的竞争中」这句话中,我们也不难读懂。而合成生物学产业「再造」的催化剂,已经开始搅动着人类文明的版图。

在这个领域,我们热情地期待着「再造」,亲历着「再造」,参与着「再造」,讲述着「再造」的故事,评论着「再造」的历史。我们期望这些讲述和评论,能在这个时代,给各位带来收益和启发,甚至,启发各位加入「再造」的浪潮。

这就是我们与「再造」的故事,等你来读,也等你来写。尾注

当GoergeChurch出版《Regenesis》时,曾有出版社联系我,希望我来翻译这本《Regenesis》,并为其中文版作序。无奈与中国颇有渊源的Church大神,已经自己安排好「官方中文版」的团队,我也只好与此殊荣失之交臂。如今能在这个时代拐点,受凡康邀请参与「再创」的创作,尤其是「再造」栏目的撰文,实在荣幸。欢迎大家多多催稿(可能主要是需要催我),督促我们产出更优质的内容。

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