合成生物学或工程新生命形式的领域还不到二十年的历史，但它的先驱们负责当今实验室里最有趣的一些项目：将詹姆斯·乔伊斯的基因序列刻在合成基因组上，在不需要玫瑰的情况下复制玫瑰的气味，可能会把已经灭绝的长毛象带回来。

那么这个领域是怎么开始的呢？合成生物在家谱上属于哪一类？当我们描述合成生物学时，我们使用的语言是如何塑造这个领域的？Verge采访了Sophia Roosth，她是哈佛大学的一位科学史学家，多年来一直在研究合成生物学的文化，为她的新书《合成：生命是如何形成的》。

为了清晰起见，本次采访经过了编辑和浓缩。

合成生物学的宏伟构想——比如带回长毛象——似乎还很遥远。但我经常发现，我们身边已经有了一些看似未来主义的想法，比如植入人工耳蜗或宫内节育器，从技术上讲，这些想法可以让你变成一个机器人。合成生物学有这样的例子吗？

对，很多人认为合成生物学是一种非常未来的东西。这很常见，因为很多科学会在未来的承诺上进行谈判。如果没有使用这种修辞，你不能向NIH写一份赠款申请：第一步，获得补助；第二步，做我的研究；第三步，治愈癌症。

但就一个更简单的日常例子来说，已经有一些部分开始以微小的方式影响世界。我想很多人都不知道他们每天都在和什么样的合成实体互动。一个例子是HPV疫苗，它是人工合成的。

例如，科学家杰伊·凯斯林正在研制一种合成抗疟疾药物，这种抗疟疾的数量级比任何天然生产的抗疟疾药物都要便宜。在银杏生物工厂，他们正在研究合成香料和香水，这是合成生物学与生物技术有相当大重叠的地方之一，它将基因从一个移植到另一个地方，以创造某种品质和能力。

当人们在创造新的合成生物时，它们将如何适应我们现有的家谱？会有新的树吗？

我听到实验室里的科学家提出的一个问题是，“这是一个什么样的实体？这些新的生命形式包含了来自真正不同血统的基因，这意味着什么？”

这是科学家们和社会科学家们共同关心的问题。目前还没有达成共识，但我认为其中一个答案是，事实上，存在包含多个谱系的生物体这一事实并不新鲜。这在微生物组学研究中非常常见。我们体内充满了细菌，我们自己的DNA中有病毒DNA，真菌在我们身体的各个部位生长。

所以还有其他的例子，所谓的元有机体，包含了来自不同血统的不同种类的生命。然后很多科学家会指出，当我们思考一个有机体的构成时，也许一个单一的基因组不再是定义一个物种的有意义的方式。

合成生物学家对进化有何看法？

真是五花八门。一些合成生物学家会说进化论是他们工具箱中最伟大的工具。与其他工程师不同的是，他们使用的是一种可以自我改造的材料。

其他人会说这是它最大的设计缺陷，因为它创造了有机体，随着时间的推移，这些能力已经不再是必要的，而是进化的产物。有人说这是一种向前进化的形式，他们没有做任何进化本身做不到的事情，我们只是做得更快。有人说，实际上合成生物学所要做的是让生命远离进化，进化控制了生命看起来太久的各种事物，合成生物学家可以以更人性化的方式干预和塑造生命。

让我们回去谈谈历史。合成生物学确实是科学的前沿，它从21世纪初才出现。怎么会这样？是什么让人第一次想到，嘿，我们可以创造新的生命形式？

麻省理工学院的Drew Endy试图为一种叫做T7的非常简单的噬菌体建立一个计算模型，这种噬菌体从40年代起就在微生物学实验室进行了研究。这是一个非常著名的非常简单的有机体，他的想法是，它应该是相对简单的预测模型。它只能做两件事：要么坐在细胞内，要么复制-破坏细胞并感染更多的细胞。

恩迪发现这实际上是非常困难的。你无法在计算机上预测这些行为。但是他没有放弃模型，从零开始计算，他认为，如果噬菌体如此简单，仍然如此复杂，以至于我们无法理解它是如何工作的，那么我们应该能够构建一个更简单的噬菌体，它是可预测的。然后进一步的思考是，如果你能**出一个可行的和有预测性的噬菌体，也许你会比之前更了解病毒。

在这个领域的早期，科学家们是否有一个目标正在朝着这个目标努力？我并不期待一个明确的宣言，但他们认为合成生物学的目的是什么？

麻省理工学院合成生物学工作组早期的座右铭是“一次让生活变得更好”。所谓“更好”是一个需要回答的大问题，但部分是关于设计原则。它是关于我们是否能创造出符合某些工程原理的生活的挑战，而这些原理是你无法自然发现的。

Sophia Roosth. Photo by Annette Hornischer

你花了好几年时间采访合成生物学家，研究他们的文化。你在进入之前对这个领域有什么假设？有什么惊喜吗？

我的一个猜测是，合成生物学是生物技术的一部分，它所做的工作与1973年以来生物技术所做的工作类似。当我开始在实验室工作并学到更多知识后，我发现最有趣的是，虽然表面上看起来研究在使用的技术种类上非常相似，但提出的问题却完全不同。

生物技术被投资于试图创造实用的新生物实体：有市场的东西，有用的东西，比如药物。在合成生物学的早期，情况并非如此。这不是试图寻找有用的东西，而是真正尝试建立新的生物物体。

我们来谈谈这里的术语。你的书有一个关于合成生物学中使用的语言的整个部分。我们围绕“合成”概念使用的语言告诉我们合成生物学的什么？

语言是如此重要。合成生物学家将基因组的不同部分称为“电路”或“开关”，这得益于电子工程和计算机科学的悠久历史。我听过很多次人们谈论，“编程一个细胞和编程一台计算机有什么区别？”

有趣的是，[科学历史学家]莉莉·凯说，“密码”的遗传物质的描述实际上先于“密码”与计算机的联系。在它与计算机联系起来之前，它曾经与语言学的思想联系在一起。

但实际效果如何？如果我们用不同的术语来谈论合成生物学，事情会有什么不同？

语言影响着我们想象生物学工作的方式。如果你把生命想象成一台机器，那就会嵌入你处理生物设计和生物工程问题的方式中。以还原论为例，或者相信你可以通过引用每一种方法的功能来解释整体。最近在系统生物学等领域出现了倒退，但在许多生物技术和合成生物学领域却普遍存在。这是一种信念，如果你知道所有的部分都做了什么，你就能够说一些关于整体的东西，所以重点是部分。机械零件的简化论语言影响着设计和处理事物的方式。

谈论人们是否在创造生命，以及这是否是一个“上帝般”的过程也是很常见的。在关于神创论的辩论和关于在学校教授进化论的争论中，有一群有趣的智能设计支持者说合成生物学是神创论的证明。如果麻省理工学院和加州理工学院的科学家需要数年的时间才能**出像病毒这样简单的东西，那么这不可能是自然发生的，对吧？合成生物学家们发现这充其量只是一个有趣的现象，而且更值得关注，但这也影响了他们谈论自己所做事情的方式。我在麻省理工学院与之共事的合成生物学家不再使用“创造”这个词，因为在他们工作的政治环境中，这个词太煽动性了。

你认为下一步该怎么办？

合成生物学正开始变成一门学科，而不是一门学科本身，而是一种生物工程的常识性方法。它将变得不那么令人惊讶，而且在生命科学中的传播也会越来越少。

生物技术越接近于改造人类，就越会引起伦理上的关注。但我们先举一个例子，比如重组DNA。1973年，人们担心科学家在扮演上帝，关心伦理问题和公共安全问题。现在我有一个大学一年级的姐姐，她打电话给我，告诉我她在实验课上如何做一些基本的重组DNA。这是一种已经变得无处不在和不起眼的东西。

我的猜测是，合成生物学的方法和技术——在这里我特别想到的是DNA合成——将继续变得更为普遍，更少受到关注，只是生物技术和生物工程工具箱的一部分。