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再创丨在深圳,我们聊了聊合成生物学的过去和未来

再创 再创丨Regenesis 2022-12-28


“不要走老路!颠覆!” — 金帆 



作者:孟凡康

预计阅读时间:15min

CCiC,Conference of China iGEMer Community,是每年一度的中国区iGEMer线下交流盛会,每年都会有数十支队伍齐聚会场,对iGEM项目进行展示和交流,近年来已经成为中国合成生物学社群、中国iGEM社群的代表性活动之一。
2019年CCiC在中国科学院深圳先进研究院举办,在最后一天的环节中,CCiC执委会设置了一个大型的Panel Session:MoonShot,各位嘉宾共同探讨了合成生物学的过去和未来。今天再创丨Regenesis整理了相关的视频以及访谈中关键部分,与各位分享。
【以下是整个访谈的完整视频内容】
【以下是整个访谈的精华内容总结】
孟凡康(主持人):今天是整场在闭幕式之前的最后一个环节,我们当然不要把它办得很严肃,我们还是来聊一些轻松的话题。大家可以看到今天的主题是MoonShot。
今年是一个非常有意义的纪念的年份,大家联想到我们今天的主题有什么想法吗?OK,有人说了今天是人类登月今年50周年。对,在50年前人类登上了月球,美国总统肯尼迪在美国启动计划登月时说过一句话:“We choose go to the moon in this decade and do the other things, not because they are easy. But they are hard.” 当然在那个时候,这句话有很复杂的时代背景,比如说美苏争霸。但是单纯从这句话来说,我们可以感受到那一代人的激情,对挑战不可能的渴望。我想可能合成生物学也是如此,在这个时代大家的激情以及挑战的意愿也在逐渐上升,我们也希望用合成生物学为这个世界面临的难题提供一个更丰富的解决方案,所以说今天我们准备举办一个这样的主题来叫做MoonShot,我们也来畅想一下合成生物学的未来。

我们在场的每位嘉宾来简要的介绍一下自己以及是如何与合成生物学结缘的吧!(介绍部分请直接观看视频,时间段为00:00—11:00),以下几位嘉宾的简要介绍:

以上嘉宾从左到右,分别是:
孟凡康(主持人)中国科学院大学研究生,再创丨Regenesis主编
俊彪中国科学院深圳先进研究院研究员
张浩千:蓝晶微生物联合创始人兼CEO
金帆中国科学院深圳先进研究院研究员
傅雄飛中国科学院深圳先进研究院研究员
张益豪:北京大学研究生
郭昊天巴黎大学研究生
张南iGEM中国区大使
江山爱丁堡大学本科生,CCiC2019秘书长

合成生物学的过去十年
孟凡康(主持人):因为我觉得今天邀请的嘉宾年龄分布很有特点,大家可以看到这里面有资深的合成生生物学学者,有合成生物学商业领域的代表,多年的iGEM前辈,还有新生代的成员,比如江山就可以说是中国iGEM以及合成生物学的新生代代表。同时呢,我觉得2019年也是一个非常特殊的年份:2019年结束代表着21世纪第二个十年也是合成生物学建立以来的第二个十年的结束,也代表着合成生物学第三个十年的到来。所以在今天谈未来之前呢,让我们回顾一下过去十年的精彩,我想问一下各位嘉宾,在过去十年大家觉得合成生物学的发展情况如何?或者说有什么标志性的事件发生了吗?
戴俊彪:其实要说过去十年或者二十年整个合成生物学的发展上面的一些变化,我觉得是可以用“翻天覆地“来形容,因为从最早期其实大家不理解合成生物学是什么,到今天其实大家做合成生物学的人很多,尤其是我们国内。大家其实可以看到,我们国家在最近的差不多五年到七年左右的时间内,整个合成生物学发展是非常非常多的,其实国际上发展情况际上,我想大家都已经知道很多了,后面几位可以介绍一下。今天我就拿我们国家在合成生物学方面做出来的一些研究,给大家举举几个简单的例子吧。
我们国家在最早开始布局合成生物学的时候,是在十年前,差不多2008年到2009年的时候,那时候才开始第一次联合美国英国开了一合成生物学相关的一个会议,这才有了第一次的国内的合成生物学开始往前推。然后我自己回国以后,其实是亲身经历了所有的这些国内合成生物学发展的过程,包括2012年我们在冷泉港举办了第一次的冷泉港亚洲合成生物学会议,那次会议我也去了,我们现在在合成生物学领域中活跃的所有的人也都去了。在那次会议开完以后,我们也开了第一次的酿酒酵母基因组合成会议,那也是在2012年,这才有了所谓的国际酿酒酵母合成基因组计划。然后后面其实大家就可以看到在2017年,我们国家在《科学》杂志上发的这些文章都是关于整个酿酒酵母基因组的合成的,这个我觉得是我们国家在合成生物学工作上一个亮点。随后大家也看到了,2018年对吧,我们合成生物学上又有覃重军老师在植生所,他们做了第一个只有一条染色体的酿酒酵母,这算是合成生物学在国内的我觉得第二个重大的事件,然后我们其实都在拭目以待,接下来会又有什么样的成果。我相信随着我们国家对整个合成生物学的这个支持,后面会有越来越多的成果会出现。
孟凡康(主持人):谢谢戴老师,我们接下来请张浩千师兄来谈谈过去十年年创业领域的变化吧,我想师兄在这方面经验和想法应该是相当丰富的。
张浩千:其实前两天有华中农业大学的同学问过我类似的问题。其实国内现在在科研上不管是从论文发表数上还是从论文引用数上大概都是美国对应领域的一半,大概比英国要高好几倍,那也就是说在科研上大家并驾齐驱的时候,产业上在2016年之前基本没有什么大的改观。我觉得原因在哪呢?为什么说科研上搞得挺好,结果产业上啥东西没有呢?我觉得最重要的一点就是说跟大环境有关系,当然不能什么事都归因于大环境。
我觉得有几方面原因吧,一方面就是说,在2016年之前,整个咱们国家的这个经济结构就是进口原材料做加工然后卖掉,就是世界大工厂。做工厂的话需要的是管理不需要科研。不光是说不需要这个产业,它连科研可能也不需要。大家只要有资本,比如说资本要素,土地当然也开始有资本要素,有人力要素,再加上适当的市场要素,基本上这个生意做起来了。所以我们的前两代企业家,第一代企业家,靠的是胆量,比如傻子瓜子。那第二代企业家,大家其实是靠机遇,以房地产和互联网为代表的机遇。我觉得从2016年之后,一方面是咱们国家产业要升级,人力成本上升以及中美贸易战的情况下,要重视进一步对外开放以及知识产权的价值提升,大家开始对研发这个事情重视起来,但这不过是最近两三年的事情。也就是这两三年才有真正科学界的人员出来做产业,对成果进行转化,或者是人往产业界转化。这一点在生物医药领域可能更明显一点,因为合成生物学可能还是一个新的东西,对吧。那个2000到2010年之间,有一些在国外工作的工程师或者是高管然后觉得说这个我虽然说创新做不了,但是我逆向工程都可以做,所以做了一些这种医疗器械的仿制或者仿制药,包括药明康德在内的很多企业都是在这段时间做起来的。其中可能连技术水平都不算很高,但是就是先把这事做起来。然后2010年之后到现在,这期间就可以看到以2016年作为分界线,那期间大家就是就是“me too”啊,“me better”啊,然后带上一些创新这个事才做起来,以北济神州等企业为代表。然后16年之后我觉得还涌现出了一批,不管是原来既有的像药明康德这样的大企业,还是说像我们Bluepha这样的创业企业,大家才对这个研发驱动这件事有新的重视,所以在这种情况下学我认为合成生物学的势能很足,产业上和老师们产学研互动的状态也刚刚就位,所以说现在是一个很好的时间点,这是我的一个观点。
金帆:合成生物学过去10年发生了什么其实我并不知道,我谈一下我个人感受吧,合成生物学我觉得对我来说就是说突然找到了一个新的方向,愿意去做。这种感觉很奇妙,就好像又年轻了一回。我内心是十分认同这个方向的,虽然我并不知道它到底是什么,也不知道他会怎么样,但是我觉得我愿意做这件事情,我不知道为什么他有这个感染能力,这就是合成生物学在过去大概五六年前对我产生了一个很大的影响,希望可以分享给大家,
傅雄飛:我觉得过去的十年是合成生学整个领域有两个“多”吧,钱越来越多,人越来越多,嗯,这说明什么?就是大家都说学生物的找不到工作,学合成生物学应该可以。
张益豪:我接触合成生物学的时候大约是2012年吧,对于合成生物学的第一个十年我只能说是看文献或者听一些工作的总结,从书本和文献中去理解,但是后面从12年到现在的话,这一领域的发展是我所亲历的。
这十年给我的感觉就是合成生物学从它最早诞生的那个原教旨出发的话,它已经已经变化了很多,已经发展了很多了。我觉得一个比较贴切的说法有点像一句歌词啊:“我已经不记得你的模样,但是到处都能看见你的影子”。它给我感觉就是好像所有的生物,只要涉及到改造和工程化,都会有那么一些合成生物学的味道在这里面,但是它和之前又好像完全不一样了,所以这是我对和生物学过去十年发展的一点总结和感悟吧。
郭昊天:我因为从复旦开始一直到现在,我做的就一直比较小众,我是做RNA的合成生物学设计。我的一个感受就是这个领域有点停滞不前,没有什么新的东西出来,很多这个圈子里面的人都去做别的去了。这说明一个什么问题呢,其实我觉得这个可见冰山一角就是合成生物学的前20年吧,我们所有这些理念化、概念化的东西啊,大家都往在这些概念去搞了一些很有意思的东西,但是最底层的这些包括思想上的开发、新的概念上的开发以及对生物的更深入的理解,其实我们还没有做的很到位。我觉得现在的同学们进入这个领域其实是一个非常好的时间点,如果你喜欢做应用啊,你喜欢未来上市IPO对吧,现在钱很多,资源很多。如果你想这个挑战一下自己呢,实际上我们还是能看到很多还未有解决的特别基础的合成生物学底层的问题,可以给大家来做。
张南:我就分享两个事情,一个是关于iGEM的一个数据,大家可以了解一下。最早的2004年,iGEM只有5支队伍,然后等到2009年的时候,全球有102支队伍,那我们中国地区包括香港一共是11支队伍。那到了今年的话,在全球353支队伍当中,中国地区队伍就占了129支。就是说当iGEM整体队伍数在增长的时候,中国地区队伍数也在增长,而且增长的更快。大家其实也可以感受到这个变化的信息。如果想要对过去15年中国地区合成生物学学科的发展有一个初步的了解,在我们After iGEM的公众号上其实有转载中国科学院的合成生物学的专刊里面介绍的,我觉得总结的也是非常到位的。
另外我也想分享一下,就是我个人其实不是学生物学的,但是我现在其实和合成生物学整个的这个学科也好,圈子也好,都产生了很紧密的连接。这也是合成生物学这个学科的特色,所有背景的人都有可能去进入到这个领域,去做出一些贡献来。
江山:我觉得过去的十年,合成生物学对科学普及以及大众化,还有降低门槛方面是有一个很大的进步的,就比如说我一个高中生可以去接触差不多最前沿的技术,这再往前放个十年或者二十年年是几乎难以想象的。

合成生物学的未来

孟凡康(主持人):刚刚我们聊了聊合成生物学过去的十年,大家的观点都十分精彩,那么我们接下来聊一聊合成生物学的未来吧。请在场的几位重量级嘉宾以及在场的各位都从繁杂的实验中脱离出来,大家来畅想一下合在未来,比如20年或者50年,合成生物学以及整个工程生物学的发展会是什么样子了?大家期望的是一个什么样的未来呢?
戴俊彪:其实我做PPT的时候,其实经常会拿最后一张slides结尾,就是把我们生命科学和电子信息科学作为一个对比。最早从发明那个二极管开始到我们能够进行最简单的这样的一个计算,有一个第1个计算器的这样的原型再到第1台计算机,以及最后到我们现在人手一台的智能手机,其实整个过程也就不过70年到80年左右的这样的一个时间。我觉得合成生物学现在还处于我们能够构建一个最早期的这样的一个环路,我们可以想象50年以后我们能够构建什么,我希望我能够看到的是,我相信我应该有机会看到,50年以后,我们能够人为的去设计一个细胞,能够去设计调控操作细胞里面的每一个过程,实现我们希望他去实现的过程,所以这是我希望50年以后能够看到的,然后具体的工作呢,就得希望在座的各位能够继续努力把它给实现,谢谢大家。
张浩千:戴老师这立意太高了,我都不知道怎么接了。我就这样说吧,实现戴老师的这些梦想,我有一个看法就是DNA合成现在还太贵了。你看DNA合成是合并生物学最基础性的事情之一,基因合成成本如果再下降1000倍,那么基本意味着什么呢?意味着我们去造一个细菌的成本,大概是几万块钱,完全从头做的。
我觉得这个1万块钱左右的时候,基本上就意味着它应用的场景就非常大了,那就意味着生物本身就是作为一种可以柔性制造使用的材料,应用在我们生活的每一个场景中。有一个特别有名的曲线,叫做Rob Carlson 曲线,是讲DNA合成和测序价格随着时间下降的变化曲线。但我觉得DNA 合成速度和价格还不是很理想,我预期说是能未来20年降1000倍。
戴老师,你觉得这个保守还是比较激进了?
戴俊彪:我个人觉得这个目标是可以实现的,而且可能在5年之内就可以实现。
张浩千:那太好了,那戴老师你这50年想象这个想象空间还不够大,5年就已经实现了,那剩下45年干什么呢?哈哈哈,我觉的DNA合成的下降是关键的点之一,不光是学术,产业领域也很重要。
金帆:我特别喜欢畅想未来,而且也经常和年轻人一直幻想,但是今天我估计后面有很多人会谈未来的好处,所以说我今天要谈一下未来的阴暗面啊,总有人要说嘛。先说一些正的吧,未来几十年我认为对少数人我们来说是一个伟大时代,因为它可以实现自己脑中非常疯狂的想法,这种成就感是在过去是不可能的事情,这真的是一个非常让人兴奋,伟大充满幻想的时代。但对于在座绝大多数人是一个非常悲哀的时代,可悲的时代,因为你的身体你的想象,你所有可能都被其他人做完了,你们如何去面对自己,面对这样的一个疯狂的时代,怎么去面对自己的存在意义,所以说这件事情我觉得可能是未来的对绝大多数普通人一个很阴暗的地方、当人和机器的界限逐渐消失的时候,你怎么面对自己,所有一切资源都掌握在少数的天才手里,机器手里,你们所有的想象力被别人穷举出来,所以我觉得这可能是未来的阴暗面,但是这20年可能大家也可能你们会中间有一少数人可能会成为中间的幸运者,这无所谓幸不幸运吧,但绝大多数人可能要去想这样一件事情,这是我对未来的看法,这是我所说的未来的一个案例。
傅雄飛:刚才金老师讲了一个问题啊,让大家去思考。对于未来,其实两年前在我们12楼会议室曾经有一帮人坐在会议室,天方夜谭侃了一整天,最后打了个赌:未来是我们会改造人类来适应环境还是改造环境来适应人类?当时在场的人都掏出了100块钱,放到了信封,然后把这个信封封起来,据说是要过了几十年以后,然后把它打开看看到底谁赢了,估计那时候那人民币也坏了。然后那个信封呢,前段时间一直是放在我们休息室里面,挂在墙上作为一个见证。但是因为隔壁那个学校出了点事情,对于这种敏感改造人类的这种这种话题所以我们就把它收起来了。
所以对于未来的畅想呢,其实一定意义上是对这个两个问题的答案,我觉得我是不知道答案了,等等50年以后再看。
张益豪:其实有一个客观的规律啊,就是人们往往会高估未来50年的科技发展速度,但是会低估近10年的科技发展速度。我的话观念比较保守,我觉得未来10年的话可能出现DNA合成价格真的下降,那以后我们就不用苦哈哈的做分子克隆了,研究生们只要在实验室里面这个做好设计然后测试,说不定都已经自动化了,可以省时省力提高,很高的效率。但是我觉得50年内我们研究生该在实验室里面做实验,该延毕还是会延毕,这个科学的困难说不定还是没有办法去攻克,所以我在我看来的话,改造人类的话,有可能不会在我有生之年看到。
郭昊天:所以说,益豪你应该向天再借500年。我也差不多这个观点啊,我觉得未来10年的话还是比较好预测的。可能现在在座的大多数的本科生队伍以后想做科研,现在的一个极大的限速步骤就是做分子克隆了,那以后可能绝大多数的队伍都不需要花很多钱,就可以把你的各种各样的奇思妙想,五花八门的设计回路全都付诸实践。我猜想DNA合成,未来会很便宜,然后也很快速。
张南:因为大家现在做Human Practice应该感觉到吧,公众对于这个现代科技技术的这个认知,其实是和现状存在一个代沟的。我很期待,50年后随着我们这个合成生物学的进展是取得越来越多的成果,公众对于这个新技术或者新发现,他的态度不再是那么的抵触,或者妖魔化,或者是神话,其实这都不是一个我们希望看到的一个结果。我们希望他们能够理性的去拥抱这些新的东西,其实这方面也是需要长期去做的,而且可能这一部分工作不一定能被机器人取代哟。
江山:如果说10年的话,我觉得我先期待一下10年以后可以顺利毕业。然后我和前面差不多,就是希望一些重复性的工作或者说搬砖的工作可以被取代,整个合成的成本下降。还有一个就是希望安全相关的东西可以被解决,这样子大众接受的能力啊,以及我们能能去做的东西是越来越多。安全不只是技术上面的,还有伦理道德方面的突破,这也是为什么我们这次请了关于讲伦理的老师过来。真的,我觉得这个产业真的要发展的话,你必须在安全方面一定要到一个大众的接受程度,不然永远是一种偷偷摸摸打擦边球状态,会有很大的限制。

合成生物学的未来
孟凡康(主持人):现在我们可能还有一两分钟,因为今年CCiC很多新面孔嘛,我们几位嘉宾为新的iGEMer们寄语一两句话可以吗?江山你先来吧。
江山:希望大家的这个项目更加creative。希望大家能去积极思考,不要重复的造轮子。
张南:那我就用我们QQ群聊天那句话,一日iGEMer,终身iGEMer,希望大家还能够永远的就是保持这个初心,坚持你们的分享和坚持你们的新鲜感。
郭昊天:我觉得呢,做iGEM你要学到东西,更重要的是一定要开心,希望关注自己的身心健康啊。
张益豪:我觉得无论大家成绩怎么样,大家可以好好品味一下,当你从美国回来以后下了飞机那种恍然若失的感觉,那种感觉很奇妙。
傅雄飛:说点实在的,希望大家在11月份能拿到好的成绩。
金帆:送给大家一句话:不要走老路,颠覆!
张浩千:祝大家皮肤光鲜发量足!
戴俊彪:那我说一个稍微严肃一点的吧,我其实在上课的时候也跟清华他们学生以前经常说,举的一个例子就是大家都知道一句最有名的话,对吧,21世纪是生命科学的世纪。我一直说的是21世纪的确是生命科学的世纪,尤其是合成生物学的世纪,因为合成生物学,我们可以让21世纪成为生命科学的事情,希望大家继续努力!
孟凡康(主持人):谢谢各位嘉宾的精彩回答!

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