技术的进步让科学家可以从零开始制造DNA,制造危险的生物材料变得更加容易


技术的进步让科学家可以从零开始制造DNA,制造危险的生物材料变得更加容易



天花病毒插图 。 病毒颗粒内部的哑铃状结构包含病毒DNA天花这种致命的病毒在上世纪80年代前就被宣布根除了;唯一已知的天花活样本由美国和俄罗斯政府保管 。 然而病毒学家大卫·埃文斯和一位同事在加拿大的实验室里 , 有效地从零开始创造了天花病毒的近亲 。 某些技术确实让实验变得更容易了 。 埃文斯和他的同事能够简单地从Thermo Fisher Scientific的子公司GeneArt通过邮件订购很长的病毒DNA 。
如果DNA是生命的代码 , 那么像GeneArt这样的机构就是印刷厂——他们合成定制的DNA链并把它们提供给科学家 , 而科学家可以用合成DNA链让酵母细胞在黑暗中发光 , 或者创造一种吃塑料的细菌 , 或者从零开始制造一种病毒的DNA 。 今天有几十家 , 也许几百家公司出售基因 , 以越来越低的价格提供DNA 。 (如果DNA类似于一段很长的文本 , 今天的价格通常低于每封10美分;按照这种速度 , 开始构建流感病毒所需的基因材料成本不到1500美元 。 )而新的技术有望让合成DNA得到更广泛的应用 。
该领域一直笼罩在恐惧之中 , 担心有人会利用这些服务造成伤害——特别是制造一种致命病毒 , 并利用它实施生物恐怖主义行动 。 与此同时 , 美国对合成DNA提供者几乎没有安全规定 。 毫无疑问 , 从埃博拉病毒或天花病毒中制造一批基因并将其运送到美国的一个地址是完全合法的——尽管根据管理拥有某些病原体的法律 , 从这些基因材料中实际制造病毒可能是非法的 。
一些专家表示 , 对大多数科学家来说 , 从合成DNA中制造病毒仍然非常困难 , 对攻击的恐惧往往被夸大了 。 与此同时 , 由硅谷慈善家资金推动的新的非营利组织正在推动更严格的保护措施 , 防止合成DNA被滥用 , 这些措施有时会引发最糟糕的情况 。 然而 , 实施有效的安全措施是困难的 。
省理工学院的生物技术专家凯文·埃斯维尔特是一位著名的科学家 , 他对不受控制的DNA合成的危险发出了警告 。 他经常谈到日本病毒学家远藤诚一 , 他在1987年加入了启示派奥姆真理教 。 远藤帮助实施了东京地铁毒气袭击 , 该组织试图获得埃博拉病毒 , 但似乎失败了 。
根据埃斯维尔特的粗略估计 , 全世界大约有30 , 000名科学家有能力制造一种疫情流感病毒 , 只要他们能找到人为他们合成DNA 。 释放这种病原体的后果可能是灾难性的 。 “没有人能制造核武器 , ”埃斯维尔特说 。 “但是病毒呢?不幸的是 , 这非常可行 。 ”
在21世纪初 , 当基因合成行业处于早期阶段时 , 政策制定者开始担心公司服务可能被滥用 。 2010年 , 美国政府发布了一份指导方针 , 要求合成DNA供应商审查他们的订单 。 这些准则不具有法律效力 。 公司可以随意忽略它们 , 他们可以将几乎任何基因运送给任何人 , 至少在美国境内(根据联邦贸易法规 , 出口某些基因需要许可证 。 )尽管如此 , 甚至在政府发布指导方针之前 , 主要的合成DNA供应商已经在加强安全性 。 2009年 , 五家公司成立了国际基因合成联盟 , 简称IGSC 。 财团成员同意筛选他们的客户 。 但有些公司从未加入 。 根据一个普遍引用的估计 , 非IGSC成员约占全球DNA合成市场的20% 。 事实上 , 花几分钟在谷歌上搜索合成DNA , 很容易找到非IGSC公司为他们的服务做广告 。 很难说这些公司采取了什么样的安全措施 。
【技术的进步让科学家可以从零开始制造DNA,制造危险的生物材料变得更加容易】显而易见的是 , 监管合成DNA行业的挑战只会越来越复杂——特别是因为制造DNA变得越来越容易 。 如果说DNA合成公司是打印店 , 那么新一代的初创公司现在正在制造家用打印机:所谓的台式机器 , 有些零售价不到10万美元 , 这使得在实验室定制打印DNA成为可能 。

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