编者按
人类基因组编辑、生物3D 打印、人工光合作用等生物工程技术的进步以及生物经济的发展，给健康、能源、经济等各个领域带来了深远的影响，为应对全球环境和社会挑战提供无限希望，同时也给生物安全和政府监管带来了诸多风险和挑战，值得研究人员、企业家和决策者们加以关注。
2017 年 11 月 21 日，eLife杂志上发表了一篇由剑桥大学生存风险研究中心（the Centre for the Study of Existential Risk）两位教授领衔的研究报告，梳理了生物医学工程领域的研究热点和二十个可能出现的新兴问题，涉及卫生、能源、农业和环境等众多领域，并根据其影响效应，分为短期关切(< 5年)、中期关切(5-10年)和长期关切(> 10年)三个时间维度。
这些问题反映了社会对该领域的高度重视和相关科学投入的提高，及其给其他领域带来的改变和对全球环境产生的深远影响。
一是生物安全问题。
中央集权度低、数字化程度高，及其与信息技术之间的相互依赖，带来了新的安全挑战，增加了篡改生物数据、算法或自动化生物制造系统的机会。为改善网络生物安全，有必要通过国家机构将标准化引入生物信息领域。
二是获取和访问生物技术的平等性问题。
在目前的市场结构下，想要将知识的交流和所有权转化为生物经济和可持续发展动力，需要克服许多现有的不平等和权力结构，以及在发展中国家存在巨大的差距。但随着新制造商的出现和再生医学的兴起，带来了打破专利垄断、增加 “社会遗传”资源，以及更廉价、更专业的医疗的契机。
三是公众关切和监管环境的问题。
虽然世界各国都将生物经济视为发展关键，但技术进步带来的潜在影响，可能超出了公众的信任和接受范畴；在当前的欧盟和美国监管体系下，在技术应用转化、市场监管路径，以及如何平衡政策监管成本和生物经济机会成本间的对抗关系等方面，也遇到了挑战。因此，必须认识到适当的安全预防措施、有效的风险缓解策略和监管改革的必要性。
短期关切 (< 5年)
1.
人工光合作用和碳捕获生产生物燃料
2.
增强光合作用，提高农业生产率
3.
合成基因驱动的新方法
4.
人类基因组编辑
5.
国防机构加速生物工程研究
拿“人类基因组编辑”来说，CRISPR / Cas9 等人类基因组编辑技术既可用于体细胞系，也可用于生殖细胞系，既可用于医学防治，也可用于人类基因组的完善甚至增强，为延长人类寿命和改善人体健康提供了更多可能。但技术进步也带来了重大的社会政治和伦理困境，那些拥有经济实力或掌握技术手段的个人和国家甚至可以对子孙后代的性状做出战略选择，一旦滥用会以不可预测的方式改变社会流动性和国际秩序。因此需要决策者与监管机构、生物技术公司和医务人员密切合作，确保其遵循一致的道德准则。
又比如大家都比较敏感的“国防机构加速生物工程研究”。美国国防高级研究计划局2014年斥资1.1亿美元用于合成生物学研究，英国国防科技实验室的投资规模较小，主要集中在新材料开发上。这些国防机构在农业、基因驱动、化学品生产等领域进行的研究显然是把双刃剑，如利用昆虫传播经过改造的植物病毒，该技术既能保护农作物免受病原体侵害，也能用于实施破坏。这样双重用途的生物工程项目，带来了许多安全困境，也给《禁止化学武器公约》等各种国际协议带来了挑战。
中期关切(5-10年)
6.再生医学:生物3D打印和组织工程
7.微生物疗法
8.利用植物生产疫苗和药品
9.使用工程菌株制造非法药物
10.重新编码密码子打造基因防火墙
11.用于生物设计、测试和优化的自动化工具的兴起
12.生物学作为一门信息科学:对全球治理的影响
13. 信息安全与生物自动化
14.《名古屋议定书》对生物工程的影响
15.商业间谍和生物犯罪
比如，大家一直觉得很神奇的“生物3D打印和组织工程”。利用3D打印技术将细胞精确定位在器官支架上进行器官再造，并移植到动物体内成熟为功能性组织，已经获得成功。该技术的发展无疑会减轻创伤和疾病所带来的器官损伤，但用于逆转老年性退化时，却带来了伦理、社会和经济等方面的诸多争议。它不仅让医疗保健系统不堪重负，甚至导致新的社会经济阶层的出现，因为只有那些具备支付能力的人才有机会延长健康寿命。
又比如“生物学对全球治理的影响”。随着化学合成成本的降低，基因序列的内在价值越来越多地存在于它所包含的信息之中。现在可以很方便的从网上获取遗传信息并进行远程开发，遗传信息的快速在线传播和合成方式显然存在着巨大利益。例如，通过电邮传送病毒株序列，一个月内就能生产1000万剂疫苗。对遗传资源的管理，包括访问、隐私和利益共享等，目前仍集中在实物样品上，这无疑增加了生物剽窃的潜在风险。
远期关切 (>10年)
16. 新的制造商进入制药市场
17.应对新发传染病的平台技术
18.对分类描述和生物风险管理的挑战
19.生物技术所有权模式的转变
20.确保关键基础，实现生物经济
比如，大家都比较关心的“新的制造商进入制药市场”。药物生产大多经由化学合成或生物提取，过程复杂而昂贵。利用生物工程技术进行药品的生物合成，已取得了很大进展，并在世界各地获得了订制化发展和传播。另类的低成本生产系统与开放的商业模式和开源技术相结合，带来了针对被跨国制药公司所忽视的区域性疾病的分布式制造机会，以及更公平、更全球化的药品生产，解决了目前长期存在的问题，即制药行业从发展中国家获取遗传样本并从中牟利，却不进行利益分享。同时也必将引发人们对现有制造市场和原材料供应链，以及监管和质量控制等方面的担忧。
（原文链接：
https://elifesciences.org/articles/30247#bib19
）
责任编辑：刘小玲
雷蓉，医学遗传学博士，上海科学院规划研究处助理研究员。
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