合成生物學或工程新生命形式的領域還不到二十年的歷史，但它的先驅們負責當今實驗室裡最有趣的一些專案：將詹姆斯·喬伊斯的基因序列刻在合成基因組上，在不需要玫瑰的情況下複製玫瑰的氣味，可能會把已經滅絕的長毛象帶回來。

那麼這個領域是怎麼開始的呢？合成生物在家譜上屬於哪一類？當我們描述合成生物學時，我們使用的語言是如何塑造這個領域的？Verge採訪了Sophia Roosth，她是哈佛大學的一位科學史學家，多年來一直在研究合成生物學的文化，為她的新書《合成：生命是如何形成的》。

為了清晰起見，本次採訪經過了編輯和濃縮。

合成生物學的巨集偉構想——比如帶回長毛象——似乎還很遙遠。但我經常發現，我們身邊已經有了一些看似未來主義的想法，比如植入人工耳蝸或宮內節育器，從技術上講，這些想法可以讓你變成一個機器人。合成生物學有這樣的例子嗎？

對，很多人認為合成生物學是一種非常未來的東西。這很常見，因為很多科學會在未來的承諾上進行談判。如果沒有使用這種修辭，你不能向NIH寫一份贈款申請：第一步，獲得補助；第二步，做我的研究；第三步，治癒癌症。

但就一個更簡單的日常例子來說，已經有一些部分開始以微小的方式影響世界。我想很多人都不知道他們每天都在和什麼樣的合成實體互動。一個例子是HPV疫苗，它是人工合成的。

例如，科學家傑伊·凱斯林正在研製一種合成抗瘧疾藥物，這種抗瘧疾的數量級比任何天然生產的抗瘧疾藥物都要便宜。在銀杏生物工廠，他們正在研究合成香料和香水，這是合成生物學與生物技術有相當大重疊的地方之一，它將基因從一個移植到另一個地方，以創造某種品質和能力。

當人們在創造新的合成生物時，它們將如何適應我們現有的家譜？會有新的樹嗎？

我聽到實驗室裡的科學家提出的一個問題是，“這是一個什麼樣的實體？這些新的生命形式包含了來自真正不同血統的基因，這意味著什麼？”

這是科學家們和社會科學家們共同關心的問題。目前還沒有達成共識，但我認為其中一個答案是，事實上，存在包含多個譜系的生物體這一事實並不新鮮。這在微生物組學研究中非常常見。我們體內充滿了細菌，我們自己的DNA中有病毒DNA，真菌在我們身體的各個部位生長。

所以還有其他的例子，所謂的元有機體，包含了來自不同血統的不同種類的生命。然後很多科學家會指出，當我們思考一個有機體的構成時，也許一個單一的基因組不再是定義一個物種的有意義的方式。

合成生物學家對進化有何看法？

真是五花八門。一些合成生物學家會說進化論是他們工具箱中最偉大的工具。與其他工程師不同的是，他們使用的是一種可以自我改造的材料。

其他人會說這是它最大的設計缺陷，因為它創造了有機體，隨著時間的推移，這些能力已經不再是必要的，而是進化的產物。有人說這是一種向前進化的形式，他們沒有做任何進化本身做不到的事情，我們只是做得更快。有人說，實際上合成生物學所要做的是讓生命遠離進化，進化控制了生命看起來太久的各種事物，合成生物學家可以以更人性化的方式幹預和塑造生命。

讓我們回去談談歷史。合成生物學確實是科學的前沿，它從21世紀初才出現。怎麼會這樣？是什麼讓人第一次想到，嘿，我們可以創造新的生命形式？

麻省理工學院的Drew Endy試圖為一種叫做T7的非常簡單的噬菌體建立一個計算模型，這種噬菌體從40年代起就在微生物學實驗室進行了研究。這是一個非常著名的非常簡單的有機體，他的想法是，它應該是相對簡單的預測模型。它只能做兩件事：要麼坐在細胞內，要麼複製-破壞細胞並感染更多的細胞。

恩迪發現這實際上是非常困難的。你無法在計算機上預測這些行為。但是他沒有放棄模型，從零開始計算，他認為，如果噬菌體如此簡單，仍然如此複雜，以至於我們無法理解它是如何工作的，那麼我們應該能夠構建一個更簡單的噬菌體，它是可預測的。然後進一步的思考是，如果你能**出一個可行的和有預測性的噬菌體，也許你會比之前更瞭解病毒。

在這個領域的早期，科學家們是否有一個目標正在朝著這個目標努力？我並不期待一個明確的宣言，但他們認為合成生物學的目的是什麼？

麻省理工學院合成生物學工作組早期的座右銘是“一次讓生活變得更好”。所謂“更好”是一個需要回答的大問題，但部分是關於設計原則。它是關於我們是否能創造出符合某些工程原理的生活的挑戰，而這些原理是你無法自然發現的。

Sophia Roosth. Photo by Annette Hornischer

你花了好幾年時間採訪合成生物學家，研究他們的文化。你在進入之前對這個領域有什麼假設？有什麼驚喜嗎？

我的一個猜測是，合成生物學是生物技術的一部分，它所做的工作與1973年以來生物技術所做的工作類似。當我開始在實驗室工作並學到更多知識後，我發現最有趣的是，雖然錶面上看起來研究在使用的技術種類上非常相似，但提出的問題卻完全不同。

生物技術被投資於試圖創造實用的新生物實體：有市場的東西，有用的東西，比如藥物。在合成生物學的早期，情況並非如此。這不是試圖尋找有用的東西，而是真正嘗試建立新的生物物體。

我們來談談這裡的術語。你的書有一個關於合成生物學中使用的語言的整個部分。我們圍繞“合成”概念使用的語言告訴我們合成生物學的什麼？

語言是如此重要。合成生物學家將基因組的不同部分稱為“電路”或“開關”，這得益於電子工程和電腦科學的悠久歷史。我聽過很多次人們談論，“程式設計一個細胞和程式設計一臺計算機有什麼區別？”

有趣的是，[科學歷史學家]莉莉·凱說，“密碼”的遺傳物質的描述實際上先於“密碼”與計算機的聯絡。在它與計算機聯絡起來之前，它曾經與語言學的思想聯絡在一起。

但實際效果如何？如果我們用不同的術語來談論合成生物學，事情會有什麼不同？

語言影響著我們想象生物學工作的方式。如果你把生命想象成一臺機器，那就會嵌入你處理生物設計和生物工程問題的方式中。以還原論為例，或者相信你可以透過引用每一種方法的功能來解釋整體。最近在系統生物學等領域出現了倒退，但在許多生物技術和合成生物學領域卻普遍存在。這是一種信念，如果你知道所有的部分都做了什麼，你就能夠說一些關於整體的東西，所以重點是部分。機械零件的簡化論語言影響著設計和處理事物的方式。

談論人們是否在創造生命，以及這是否是一個“上帝般”的過程也是很常見的。在關於神創論的辯論和關於在學校教授進化論的爭論中，有一群有趣的智慧設計支持者說合成生物學是神創論的證明。如果麻省理工學院和加州理工學院的科學家需要數年的時間才能**出像病毒這樣簡單的東西，那麼這不可能是自然發生的，對吧？合成生物學家們發現這充其量只是一個有趣的現象，而且更值得關註，但這也影響了他們談論自己所做事情的方式。我在麻省理工學院與之共事的合成生物學家不再使用“創造”這個詞，因為在他們工作的政治環境中，這個詞太煽動性了。

你認為下一步該怎麼辦？

合成生物學正開始變成一門學科，而不是一門學科本身，而是一種生物工程的常識性方法。它將變得不那麼令人驚訝，而且在生命科學中的傳播也會越來越少。

生物技術越接近於改造人類，就越會引起倫理上的關註。但我們先舉一個例子，比如重組DNA。1973年，人們擔心科學家在扮演上帝，關心倫理問題和公共安全問題。現在我有一個大學一年級的姐姐，她打電話給我，告訴我她在實驗課上如何做一些基本的重組DNA。這是一種已經變得無處不在和不起眼的東西。

我的猜測是，合成生物學的方法和技術——在這裡我特別想到的是DNA合成——將繼續變得更為普遍，更少受到關註，只是生物技術和生物工程工具箱的一部分。