美国科学家联合会(FAS)的Ali Nouri博士和文明企业的Shahram Seyedin-Noor博士
1980年，世界卫生组织宣布正式消灭天花，这是现代医学最辉煌的成就之一。据估计，天花病毒在20世纪已导致3亿多人死亡。这是包括第一次世界大战和第二次世界大战在内的同一时期所有战争死亡人数总和的三倍。
今天，科学家们掌握了使天花起死回生的工具。(1975年诺贝尔生理学或医学奖(Nobel Prize in physiology or medicine)得主戴维·巴尔的摩(David Baltimore)说，“发表了天花病毒序列，所以如果你有实验室设备，你可以通过合成来修复它。”)
事实上，他们已经用其他几种病毒做到了这一点。去年，加拿大研究人员利用邮购DNA以10万美元的价格重组了“灭绝”的马痘病毒，它是天花的近亲。在这一实验之前，还有其他类似的实验，包括2002年小得多的脊髓灰质炎病毒的组装，以及2005年H1N1大流行病毒(也被称为“西班牙流感”)的复活。一个世纪前，H1N1大流行病毒夺去了5000万人的生命。在这些科学里程碑和对医疗保健、环境友好型制造等诸多领域的其他贡献背后，是一个被称为合成生物学的领域——而且它正在加速发展。
合成生物学，或称synbio，结合了工程和生物学的原理，生产用于农业、医疗保健、食品、材料等领域的产品。在10月的第一周，在加州旧金山举行的SynBioBeta 2018大会上，来自世界各地的科学家、工程师、企业家、决策者和风险投资家展示并讨论了synbio的最新进展。这些最前沿的创新包括在DNA分子中存储数字信息(0和1)，重新设计臭名昭著的沙门氏菌，使其成为疫苗传递的来源，重新连接细菌的遗传电路，制造能够检测环境污染物的生物传感器。
在synbio社区中，我们将生物技术的巨大力量视为一股美好的力量。但合成生物学也带来了需要管理的风险。其中一个危险来自生物技术的双重用途应用- -这种技术可能被转用于制造毒素和病原体作为生物武器。随着合成生物学的基石变得更加分散，或“民主化”，这些工具被怀有恶意的个人滥用的风险也随之上升。
考虑DNA合成技术。利用化学前体高效、廉价地构建长DNA分子的能力，对synbio初创公司和大学里的科学家们来说是一个巨大的好处，他们现在可以把这项繁琐的任务外包给集中的设施。但这也为一种可能性打开了大门，即一个怀有邪恶意图的人可能会订购属于毒素和病原体的基因。一旦获得，这些基因可以被导入细胞或无细胞提取物，在那里它们可以被转录，然后转化成毒素，甚至是致病病毒。
为了应对这种风险，DNA合成公司在国际基因合成联盟(IGSC)的旗帜下进行了谨慎的自我监管。2009年，IGSC开始筛选客户的身份，以及长度超过200个碱基对的任何双链DNA分子订单。其目的是确保属于毒素和病原体清单的DNA序列只提供给被特别授权与这些制剂合作的研究人员。
这一框架是近10年前实施的，今天仍然有效。然而，它并非没有缺点。筛选短寡核苷酸存在技术挑战，短寡核苷酸可用于构建更大的DNA分子。此外，IGSC的成员仅占基因合成市场的80%，这就留下了一个漏洞，一个坏家伙可能会利用这个漏洞。
虽然这个框架在很大程度上是静态的，但技术却不是。随着synbio的加速，风险也在增加。例如，公司正在努力构建桌面基因合成器，可以卖给实验室甚至个人。这将需要一个不同于目前集中式DNA工厂的风险缓解框架。其他公司正在努力创造新的平台来产生分子和改良的生物体来治疗疾病。这些技术也可以用来制造新的毒素和致病菌。再加上机器人自动化的趋势、软件和计算机辅助生物设计(Bio-CAD)以及人工智能方面的新进展，很明显，即使是没有经过正规科学训练的新手，最终也可能会使用这些工具，不管它们是好是坏。
从这里我们要去哪里?
显然，确保合成生物学共同体的工具不被用于或试图用于邪恶的目的是符合其利益的。这两种情况都可能引发严重的政府监管，从而阻碍该行业的创新和增长。
该行业作为一个整体，有机会建立在最初的自我调节模型的基础上，这一模型已被几家领先的基因合成公司采用。正在开发新技术的科学家和工程师处于有利地位，能够通过量身定制的技术和制度保障措施来防止滥用(阿里·努里(Ali Nouri)博士是约翰霍普金斯大学卫生安全中心(Center for Health Security)与SynBioBeta 2018联合举办的生物安全和合成生物学会议研究金的研究员)。它们应该与政策界建立桥梁，评估风险，制定拟议的指导方针，并以促进而不是阻碍进一步创新的方式实施这些方针。
就商业企业而言，包括初创企业和资助它们的私人风险投资家在内的商业企业，也可以采取一种积极警惕的文化，将识别和减轻风险列为优先事项。马克•扎克伯格(Mark Zuckerberg)普及的“快速行动，打破陈规”(move fast and break things)箴言，帮助推动了创新，但也带来了新的风险。从俄罗斯最近对美国选举的干预可以看出，即使是像社交媒体这样看似无害的技术，如果没有有效的保护措施，也可能具有破坏性的“双重用途”。就合成生物学而言，滥用的可能性和降低风险的必要性更加明显。
基因合成公司已经证明，学术界、商界和政策界可以在一个动态的框架内共同努力，抵御风险。该框架倡导过程透明、开放渠道、跨学科合作和行业标准，这些标准必须得到普遍采用，才能真正有效。合成生物学的双重用途并非独一无二;人工智能、增材制造和其他新兴领域都带来了巨大的利益和风险。
通过建立并超越现有的DNA合成风险缓解框架，synbio社区可以为其他部门树立一个强大的榜样。
——文章发布于2018年10月22日
