未來造物者的未來已來

我當初決定要念生命科學系，剛好有個大新聞：科學家終於能夠複製出哺乳動物，也就是大名鼎鼎的桃莉羊（Dolly，1996－2003）。後來，我有機會到蘇格蘭愛丁堡的羅斯林研究所（The Roslin Institute）參加研討會，在蘇格蘭國家博物館（National Museum of Scotland）終於親眼見到壽終正寢的桃莉羊真身標本。

然而，我事實上是受到《侏羅紀公園》（Jurassic Park）的啟發：心想說與其懸壺濟世，還不如幹票大的，如果真的能夠複製出侏羅紀時期的恐龍，才真的是改變這個世界！

在《侏羅紀公園》的原著小說中，科學家是用青蛙的基因體來進行改造的，可是現在，科學家已經很清楚，原來鳥類就是一種恐龍！因此，如果我們現在要把一種動物的基因體進行改造來製造出恐龍，鳥類肯定是不二的選擇。剛好，我就是研究鳥類的基因體和發育生物學的，已經趁機偷偷走在這條路上了。

不可否認，我們目前離製造出一隻非鳥類恐龍還有一段不短的路要走，而且還有許多生物倫理和法律的問題要面對，可是有一門新興的學門——合成生物學（synthetic biology），很有可能讓我的夢想成真！

為了趁機實現夢想，我推薦了這本《未來的造物者：從消滅癌症、設計嬰兒到製造猛瑪象肉排，合成生物學將如何改寫我們與全球生物的未來？》（The Genesis Machine: Our Quest to Rewrite Life in the Age of Synthetic Biology），讓我們一起見識合成生物學的威力，以及預見在夢想奮鬥的路上，會遭受什麼科學、倫理，以及其在道德和宗教上的問題吧！

《未來的造物者》有兩位作者，艾美．韋伯（Amy Webb）是美國知名未來學家、紐約大學史登商學院教授、牛津大學賽德商學院客座研究員，安德魯．海瑟（Andrew Hessel）是遺傳學、合成生物學領域的先驅及專家，他們在這本書中探討了合成生物學重塑我們世界的能力。







基本上，合成生物學（Synthetic Biology）是一門跨學科領域，結合了生物學、工程學、資訊科學和生物資訊學等多個學科的知識和科技，其核心理念是把生命體看作是可以被重新設計和建構的系統，透過合成生物學的方法，可以設計和建構新的生物部件、生物器官（如酶、遺傳路徑和細胞），或重新設計現有的自然生物系統，用於研究生物學系統的原理以及開發新的科技和產品，例如生產生質燃料、合成藥物、潔淨環境中的污染物、製造生物塑料，甚至開發新的治療方法，以解決世界上一些最緊迫的挑戰，例如氣候變遷、疾病和糧食安全。

雖然合成生物學仍處於早期發展階段，但已經取得了重大進展。在《未來的造物者》中，韋伯和海瑟討論了合成生物學的歷史、現狀以及科技的潛在未來。雖然「合成生物學」這名詞是近年來被廣泛使用的，但他們把歷史追溯到更早之前：在1978年，美國的基因泰克公司（Genentech）的科學家成功地在大腸桿菌中生產出合成胰島素。

1982年，基因泰克公司生產的合成胰島素優泌林（Humulin）獲得了美國食品和藥物管理局（FDA）的批准，並開始在臨床上使用。這項創新極大地改善了對第一型糖尿病患者的治療，因為在此之前，胰島素只能從動物胰臟（如豬或牛）萃取得到，而合成胰島素避免了可能的免疫反應和其他與動物源胰島素相關的問題。這是首次利用微生物來生產人類蛋白質，開創了生物科技藥物開發的新紀元。

雖然要介紹的許多議題都是頗為嚴肅的，但是《未來的造物者》的15章內容一點也不乏味，並且許多報導也非常生動有趣。首先，他們介紹了人類基因體計畫（Human Genome Project，HGP）——由政府資助的研究計畫，目的是建立完整的人類基因體圖譜——中的各種紛爭，對原本的領導人詹姆斯．華生（James D. Watson）也有不客氣的批評。華生在2007年的一次採訪中聲稱，非洲裔的智力與歐洲裔存在差異，這一言論遭到了公眾的廣泛批評，被認為是種族歧視。因為這些不當言論，他被迫從多年工作的冷泉港實驗室（Cold Spring Harbor Laboratory）辭職。他還因為對女性在科學領域能力的貶低以及對性別平等的質疑而受到批評。他在一些場合中提出了對女性能力的質疑，這些觀點被視為性別歧視。

法蘭西斯．柯林斯（Francis Collins） 在1993年接替華生成為HGP的主要領導人。他是醫學博士，也是一位遺傳學家，對遺傳疾病有深入的研究。HGP涉及來自不同國家和機構的科學家的合作努力，包括美國國家衛生研究院（NIH）、美國能源部（DOE）以及英國、法國、德國、日本和中國等國的國際合作夥伴。HGP的完成對生命科學和生物醫學產生了深遠的影響，加速了藥物發現，促進了個性化醫學的發展，提高了我們對遺傳疾病的理解，並開啟了功能基因體學、比較基因體學、生物資訊學和合作生物學等新領域的發展，我的研究也受益良多。

在HGP的執行中，出現了一位特立獨行的人物——凡特（Craig Venter），他是首批公布人類基因體草圖序列的科學家之一。他領導的團隊採用了「霰彈槍定序法」（whole-genome shotgun sequencing）的技術，這是一種比當時傳統方法更快的DNA定序技術，加速了人類基因體定序的進度，並與國際上公共的HGP形成競爭，引發了關於科學資料共享與知識產權的廣泛討論。事後諸葛來看，凡特的不少想法都超前當時的主流科學家，現在成了主流。他創辦的塞雷拉公司（Celera Genomics）在DNA定序技術的商業化方面扮演了開創性的角色，推動了個人基因體定序和個人化醫療的發展。

2008年，凡特創立的J. Craig Venter Institute宣布成功合成了一種細菌的人工基因體，並在2010年成功將這個人工基因體植入到另一種細菌的細胞中，創造出首個「合成的」生命形式。這項研究標誌著合成生物學領域的一個重要里程碑，顯示了人類在操控和重構生命基礎組件方面的潛力。

其中一位影響力重大的科學家是喬治．丘奇（George Church），他是一位在基因體學和合成生物學領域具有重要影響力的科學家。他於1954年出生，是哈佛大學和麻省理工學院的教授，也是個人基因體計畫（Personal Genome Project，PGP）的創始人之一。丘奇的研究工作非常廣泛，涉及多個創新領域和關鍵發明，他的實驗室對CRISPR-Cas9等基因編輯技術的發展做出了貢獻，讓科學家能夠更加精確地修改DNA。他對合成生物學的發展也有顯著貢獻，包括開發新方法來合成DNA，以及創建改造過的微生物，用於生產藥物、燃料和其他有用的化合物。他對於使用基因編輯技術復活滅絕物種也表現出了興趣，試圖重現似乎已經滅絕的物種，如猛獁象。

合成生物學應用得當可以造福人類，例如可能有一天誕生出新的基因療法，衰老不再是問題；或者，我們可以品嚐到實驗室培育的基因工程細胞製成的牛排漢堡，完全不必犠牲活生生的牛隻，如果口味較重，可以試看猛獁象的；甚至未來，個人創造一個全新的生物就像在線上定制衣服一樣簡單，只需宅在軟體平台中輸入想要的遺傳密碼，生技公司就會把DNA合成出來。

然而，恐怖分子有沒有可能利用同樣的平台合成病原體在世界各地作亂呢？從2006年到現在，人類基因體定序的成本從超過三千萬美元降至不到一千美元，反映出技術進步的迅速和大量資金的投入。隨著高速DNA定序技術、CRISPR等基因編輯工具的出現、實驗室合成DNA方法的快速改進以及軟體和人工智慧的爆炸性增長，我們正在進入一個全新的生物學世界。這個強大的科技，有可能對我們世界產生深遠的影響，其潛在利益是巨大的，但也存在很高的風險，我們需要在為時已晚之前對合成生物學的倫理和社會意義進行公開討論。

於是，韋伯和海瑟在《未來的造物者》深入探討了未來該如何應對生物科技操控對食品、氣候與健康的深遠影響，以及其與人類權力不平衡之間的關聯。他們指出基因編輯和DNA操作的技術大多處於私人企業之手，這背後牽涉到投資、設備和實驗室的龐大成本，這些活動多受智慧財產權、股東利益和市場機制所主導，而全球多數人對於這類科技的接受度與倫理問題仍無共識。

制定政策和資金投入方面的辯論肯定還會持續好幾十年，我們現在對於如何監管這些快速發展的科技的法律和規範，仍無定論，因此這個領域的規則仍然模糊且發展迅速，但這肯定是一個值得全球關注的趨勢。隨著生物科技市場的加速擴張，韋伯和海瑟指出平等和特權的概念將面臨再定義。這也讓科學家不禁擔憂，公共政策應如何理解這些大變革呢？

合成生物學也涉及地緣政治的競爭，中國在這一領域的進步也顯示，突破性的科學創新已經成為全球競爭的焦點，韋伯和海瑟在《未來的造物者》的不同篇章中，也一再擔憂美國喪失這方面的領先。加上，這種競爭並非僅是常規的經濟角力，還可能對人類社會帶來前所未有的影響，甚至引發新興形式的地緣政治對抗，如在生物武器、醫療科技、全球糧食安全以及氣候變遷策略等方面。

韋伯和海瑟還提出了生物科技和合成生物學最可能的大變革，包括醫學、全球糧食供應和環境，並在《未來的造物者》中詳細介紹了九個具體的風險領域，這些都是值得深入探討的複雜問題。為了讓我們更生動地體驗未來造物者的威力，他們也化身科幻小說家，構思出五個精彩的情境，展示了合成生物科技可能如何塑造未來。他們強調，這些科技的超預期使用是不可避免的，需要我們深思其變革和相關風險。

未來已來，我們很可能在有生之年目睹現在科幻小說或電影中的各種場景，是否要提前做好準備呢？


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