合成生物学为人类当前面临的能源短缺、环境污染、疾病健康等方面的各种挑战提供了解决方案，在生物医学、生物制药、化学化工、环境保护、生物能源、农业生产等领域展现了广阔的应用前景。21世纪以来，随着基因组学、系统生物学、生物信息学等生命科学研究方法以及计算机科学、基因工程等技术工具的快速发展和多学科交叉融合，共同促进着合成生物学的飞速发展。从病毒基因的重建，到单条染色体酵母的合成，再到基因编辑治疗患者，科学家们打开了改造生命的大门。^{[1] [2] [3] [4] [5]}与此同时，由于合成生物学具有“模块化、标准化”等特点，在信息和实验材料获得愈发便捷的条件下，合成生物被无意或恶意地错误使用，从而产生的不可预估的负面影响越来越被人们担心。本文从合成生物学的生物安全和生物安保风险、国际合成生物学的政策法规监管和技术管理策略等方面进行阐述，从而对我国合成生物学生物安全和生物安保的管理等提出对策建议。

一、合成生物学的生物安全和生物安保风险 1. 生物安全

合成生物学的生物安全（biosafety）主要是指防止危险生物因子与其他生物或环境之间意外相互作用可能对公众健康和环境造成的风险。^[6] 2019年发表在《环境科学与技术评论》的一篇综述性文章将在合成生物学中确定的44种独立风险因素划分为与人类健康有关的四种风险类型，即过敏、抗生素耐药性、致癌性和致病性或毒性，以及和环境污染有关的四种风险类型，分别是环境的变化或枯竭、与本地物种的竞争、基因水平转移和致病性或毒性。^[6]

按照涉及的技术方法不同，合成生物学可分为生物工程（bioengineering）、合成基因组学（synthetic genomics）、原型细胞（protocells）、异源生物学（xenobiology）等研究领域和分支。在生物安全方面，合成生物学可能与传统的基因组工程或转基因生物（GMO）有所不同，需要对这些领域的生物安全问题进行具体考虑。

（1）生物工程。这一分支领域是由将生物技术转变为真正的工程学科的想法驱动产生的，主要研究内容包括对生物元件进行基因回路的组装。生物工程在改善人类健康、农业和环境等方面创造了无数可能。例如，近几十年来，通过对谷氨酸棒杆菌细胞工厂进行合成生物学方面的工程设计，提高其稳定性，可增强细胞活力和对环境的耐受力。但经基因编辑的细胞若被释放至环境中，极有可能造成微生物耐药威胁、生物入侵和水平基因转移等风险。^[7]

（2）合成基因组学。这一分支领域以最小基因组（minimal genome）与底盘（chassis）研究为代表，最小基因组可研究难以获取的基因或人工设计的核酸序列的生物学特性，也是人工合成生命体的首要步骤。2018年中国科学院完成了国际首例人工合成的单染色体酵母真核细胞的构建，将天然酵母的16条染色体融合，从而创建了只有一条线性染色体的“简版”真核细胞，这也是世界上首例仅有一条染色体的全合成。

合成基因组学在DNA合成及组装方面取得的重大突破推动了生命科学乃至整个自然科学领域的发展，尤其是在病毒人工合成领域的突破性进展为深入揭示病毒的本质及其遗传改造提供了强有力的工具。从首次人工合成脊髓灰质炎病毒到人类内源性逆转录病毒（HERV）、葡萄阿尔及利亚潜伏病毒（GALV-Nf）等活病毒基因组的合成，^[1][8][9]科学家一直在积极探索如何将合成基因组学应用到病毒研究。2018年，伊莱·戈兹（Eli Goz）等^[10]利用合成及比较基因组学开发了一条完整的多学科流水线，用于生成和分析合成RNA病毒，并主要应用于登革热病毒的合成。合成基因组学应用于病毒人工合成为病毒性能及功能研究开创了新思路，但致病病毒的生物安全问题也引起了广泛关注，人工合作病毒的环境泄露、新型病毒的危害性等方面需要重视。

（3）原型细胞。最小基因组是通过由上而下的途径寻找最小的生命模式，而原型细胞的目标则是从零开始构建简单的生命形式。2018年，戈博·皮埃兰杰洛（Gobbo Pierangelo）等^[11]根据蛋白质聚合物原细胞空间受限的二元群落生物粘附力，描述了合成的原组织构建体的程序化组装，为制造具有集体行为的人造组织样材料开辟了新的路径。2020年，托帕拉克·杜汉（Toparlak O. Duhan）等^[12]则研究了生理条件下与哺乳动物细胞进行化学通讯的人工细胞的构建。这类人工细胞可通过刺激性应答，与神经元进行化学通讯并促进神经干细胞的分化。尽管尚未证明有在生理条件下可与真核细胞相互作用的人工细胞，我们也能预见到这一技术的发展前景。因此，在生物安全方面，仍需注意原型细胞释放或暴露到自然环境中后，可能与天然细胞相互作用，以及应该靶向癌细胞的人工细胞是否感染正常细胞，或引起不可预知的作用，这些都需要进一步评估原型细胞的致敏性、致病性、生物稳定性等，考虑可能的暴露途径和释放到环境中的不利影响。

（4）异源生物学。异源生物学主要是通过使用非自然的核酸或遗传密码设计和构建新的基因组，并将其导入细胞以发挥功能。研究内容主要包括异源核酸（XNA)、遗传密码扩展、遗传密码工程、新型聚合酶和定向进化等5个方面，是关于合成和生物操纵生物学器件及系统的研究。该领域重要的里程碑式研究是2014年丹尼斯·马利舍夫（Denis A. Malyshev）等构建的一个大肠杆菌的半合成菌株，该菌株的DNA整合了一个A-T和C-G之外的非天然碱基对（X-Y），这是第一个可稳定遗传非天然碱基对、扩展了遗传密码表的人工合成生物。^[13][14]此外，马特勒·查尔斯·亚历山大（Mattelae Charles Alexandre）等^[15]针对合成核酸聚合物形成如发卡等二级结构潜力的研究表明，与天然核酸相比，基于脱氧木糖和木糖的核酸具有更高的稳定性和环柔性，并且这些环在序列上的多样性可能更多，使其成为适体开发的极佳候选者。施密特·马库斯（ Schmidt Markus）等^[16]则开发了一种度量标准，可以计算成对遗传密码之间的距离，可用于构建遗传密码工程策略来创建语义上疏远的生物并测试基因防火墙的强度。异源生物学在酶工程中的应用产生了很多不同于“经典”酶工程的异生酶（Xenobiotic Enzyme），为自然界的各种生物催化反应创造了新型酶。尽管许多新颖的异生酶可以在体外发挥作用，但其在体内的活性有待进一步证明。^[17]

在活细胞中使用非标准生化系统，如异源核酸、替代碱基对等，对生物安全和风险评估具有一定影响。另外，通过异源生物学试图设计出自然界不存在的生物系统，这些人工正交生命系统与标准生物体的相互作用以及对环境和生物自然进化的影响仍是未知领域。异种生物学还可能制造出全新的病原体，对人类健康产生威胁和引起的一些未知的风险问题。这些异源生物体对自然生物系统来说是“隐形”的，可能会逃避当前基于聚合酶链反应（PCR）、DNA测序或抗体等的标准检测方法。^[18]

（5）基因编辑。规律成簇间隔短回文重复序列（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR）是最初在细菌免疫系统中被发现的一段原核生物基因组重复序列，CRISPR/Cas9系统通过向导RNA引导Cas9蛋白特异结合到靶序列处并切割DNA双链产生切口，随后利用细胞的修复机制对该处DNA进行插入、缺失或替换等修饰，被证明可高效准确编辑哺乳动物基因序列。2019年北京大学-清华大学生命科学联合中心邓宏魁研究组^[4]建立了基于CRISPR在人成体造血干细胞上进行CCR5基因编辑的技术体系，实现了经基因编辑后的成体造血干细胞在人体内长期稳定的造血系统重建。该实验通过基因编辑敲除成体造血干细胞上CCR5基因，再将编辑后的细胞移植到艾滋病患者体内，为“功能性治愈”艾滋病提供了新策略。

CRISPR/Cas9带来了生物技术领域的革命性进展，但基因编辑技术仍存在很多潜在的生物安全问题。例如，在临床应用中可能带来的健康风险一直无法回避，在进行目标基因的编辑过程中可能还会在基因组的非目标位置进行编辑，或者由于使用CRISPR/Cas9技术导致双链螺旋结构的DNA发生断裂，可能致使染色体丢失、异位而引发癌症等等。基因编辑技术还存在被误用和滥用的风险，比如使用过程中操作不当、对遗传物质造成意外改造或修饰，产生始料未及的新功能或新物种，或将基因编辑技术人为滥用于制造有害病菌、生物武器等，对国家和社会安全产生威胁。2018年贺建奎利用CRISPR/Cas9技术对胚胎进行基因编辑，通过胚胎植入前遗传检测和孕期全方位检测，获得有CCR5基因编辑的个体，其中存在巨大风险以及基因编辑的伦理问题。

2. 生物安保

生物安保主要是指防止无意、不适当、故意或恶意使用潜在危险的生物制剂或生物技术，包括开发、生产、储存或使用生物武器，防控新发传染病爆发，以及保障实验室生物安全，对潜在危险的生物制剂和所有相关的信息、知识、工艺、做法和设备进行监管，防止其未经授权的获取、丢失、盗窃、滥用、转移或故意释放。^[6]由于合成生物学研究的双重用途性质，合成生物学在有益的应用方面具有巨大潜力，但也可能被滥用伤害人类或环境。

（1）生物武器和生物恐怖。生物武器是指类型和数量不属于预防、保护或者其他和平用途所正当需要的、任何来源或者方法产生的微生物剂、其他生物剂以及生物毒素；也包括为将上述生物剂、生物毒素使用于敌对目的或者武装冲突而设计的武器、设备或者运载工具。2018年6月，美国国家科学院（NAS）和美国国家科学、工程和医学研究院（NASEM）发布的报告《合成生物学时代的生物防御》（Biodefense in the Age of Synthetic Biology）指出，通过原位合成使现有细菌变得更危险和制造有害生物化学物质的可能性已成为合成生物学最令人不安的能力之一，合成生物学技术的滥用导致其可被用于制造生物武器，将对民众和军事作战产生巨大威胁。针对这一国际关注的问题，《生物武器公约》（Biological Weapons Convention）是第一个禁止生产和使用毁灭性武器的多边裁军条约。但随着CRISPR/Cas9等基因编辑、基因驱动和基因合成等技术越来越多地被既有行业掌握，以及被政府有限监督或失控的情况出现，人们开始对可能出现违反《生物武器公约》的行为感到担忧。生物恐怖是指故意使用致病性微生物、生物毒素等实施袭击，损害人类或者动植物健康，引起社会恐慌，企图达到特定政治目的的行为。2001年10月发生在美国的炭疽事件使国际社会担忧生物化学武器恐怖袭击对现实产生威胁，而随着合成生物学的发展，恶意行为主体利用合成生物学制造生物恐怖事件的概率也会大幅度增加。

（2）DIY合成生物学和技术谬用。随着现代合成DNA能力的快速提升、生物合成流程变得更加精简、生物遗传序列信息的高度公开、低价便利的合成各种细菌病毒基因组的商业服务等因素，大大减少了合成生物学研究所需的基础设备和时间，人工设计和化学合成危险细菌或病毒的技术障碍已经被打破。合成生物学的这种去专业化为“DIYbio”（Do-It-Yourself Biologist）、“公民科学”（Citizen science）、“生物黑客”（Biohacker）文化提供了机会。更多的人可以更便捷地获取实验材料和设备。有些生物黑客还能自己生产试验设备来满足其从事生物学活动的需求。这些人没有经受专业的训练和教育，安全意识不强，大多是出于兴趣爱好进行研究，很可能引起技术缪用，导致合成生物学被滥用于个人欲望驱使的生物攻击或非法生产毒品、非法生物经济等。在此方面，美国联邦调查局（FBI）与DIYbio社区开展了对话与合作，并赞助国际基因工程机器竞赛（IGEM）和各种相关的生物技术会议，这种形式在美国生物黑客中已普遍被接受。^[19]

（3）实验室生物安全。实验室“功能获得”流感病毒引起了人们的关注，将高毒力禽流感病毒株适应于在哺乳动物之间传播可能会带来无法接受的风险，因为实验室逃逸可能导致病毒大流行。^[20] 2018年埃博拉病毒在刚果爆发，麦克马伦·劳拉（ McMullan. Laura K.）等^[21]在实验室重组了爆发病毒株。虽然其发现为继续进行试验性治疗提供了理论依据，并建立了利用反向遗传学为爆发中的反应活动提供信息的范例，仍然存在毒株从实验室泄露的风险。布拉泽夫斯基·托马斯（Blazejewski Tomasz）等^[22]开发了一种算法来预测从头开始的序列纠缠，并通过实验生成了功能合成的重叠基因。这项工作有助于稳定垂直基因的进化并限制水平基因的流动，使对天然和工程重叠基因的更深入探索成为可能，并在新兴应用中促进了增强的遗传稳定性和生物围护。

对于烈性传染性细菌或病毒的合成生物学研究，生物安全实验室（BSL实验室）是进行高致病性病原生物试验的重要场所。因此，实验室的生物安保与管理也是一个重要的问题，如果感染性致病因子在科学研究过程中防护不当，将会对研究人员和实验室环境产生危害和污染。另外，由于实验室人员的失误、管理不严、设施故障、程序问题等情况造成实验室病原体暴露或泄漏事件时有发生，也将对周围自然环境带来难以估量的风险。

二、合成生物学的生物安全和生物安保管理 1. 政策法规监管

近十年来，《生物多样性公约》（Convention on Biological Diversity）缔约方大会一直关注合成生物学及其生物安全议题。2014年，《生物多样性公约》第十二次缔约方大会首次将合成生物学作为单独议题进行讨论，大会通过了关于合成生物学属于现代生物技术范畴的定义，认定当前利用合成生物学技术所构建的生物机体属于《卡塔赫纳生物安全议定书》（Cartagena protocol on Biosafety）之下有关改性活生物体的定义范畴，并敦促各缔约方积极采取预防性措施，建立或实施与该公约相一致的有效风险评估和管理体系，以监管合成生物学相关的任何生物体、部件及其产品的环境释放。公约缔约方第十五次大会于2021年10月11日在中国昆明举办，合成生物学作为重要议题纳入会议议程。《生物多样性公约》的科学、技术和工艺咨询附属机构（Subsidiary Body on Scientific, Technical and Technological Advice，SBSTTA）也多次召开针对合成生物学问题的专家会议，强调合成生物学的科学不确定性，敦促缔约方采取预防措施处理合成生物学对生物多样性可能带来的威胁，并针对当前监管措施给出具体指导意见，如完善监管体系、开展环境和社会经济影响评估、加大风险评估研究能力建设等。

美国一直是合成生物学研究领域的世界领先者，最早的合成生物学政策讨论也始于美国。2017年12月《美国国家安全战略》（National Security Strategy of the United States of America）发布，该战略全面阐述了美国关于国家安全的政策立场，提出要从检测、防扩散、提高应急响应速度等方面采取行动。NAS和NASEM研究了具有双重使用属性的合成生物学的现实意义，并在2018年发布的《合成生物学时代的生物防御》报告中指出合成生物学扩大了潜在的生物防御问题范围。2019年7月，美国政府宣布加强部署生物盾牌计划，增加经费预算。2020年11月，拜登政府确认最高国家安全和外交政策团队成员，在抗疫方面将恢复白宫国家安全委员会全球健康安全和生物防御局，重启病原体追踪计划，重新加入WHO。从美国采取的系列举措推测，未来美国有可能会重塑生物安全防控体系，这也标志着美国对生物安全的重视程度将提升到新的水平。^[23]欧盟关于合成生物学的监管仍主要建立在对转基因生物（Genetically modified organisms，GMOs）监管框架基础上，沿用《转基因生物管理条例》（The regulation of Genetically modified organisms）管理合成生物学，但欧盟目前仍在评估基因编辑和合成生物学之间的区别和联系，以确定是否需要对合成生物学单独立法。英国在生物安全立法与管理、保障生物安全方面积累了丰富的实践经验。2018年7月，英国发布《英国国家生物安全战略》（UK Biological Security Strategy），详尽阐述了英国在现有活动基础上应对生物风险的做法，包括加强信息收集、共享、评估及国际合作以促进了解当前和未来可能面临的生物风险，加强各政府部门、国际双边和多边、学术界和产业界之间的协调和合作，加强边境控制以防止生物风险过境，制定英国政府应对重大国际疾病暴发的计划等多项行动建议，强调英国政府将全力保护英国及其利益免受重大生物安全风险的影响。与此相关的还有一系列生物安全战略指导，例如，《2015年战略防御与安全评论》（The National Security Strategy and Strategic Defence and Security Review）、《全球健康安全和英国抗菌素耐药性战略》（Antibiotic Resistance- A Threat to Global Health Security and the Case for Action）、《反恐战略》（Counter-terrorism strategy）、《2020年国家反扩散战略》（National Counter Proliferation Strategy to 2020）等。2019年7月，英国国家安全战略联合委员会发起“生物安全和公共卫生：为传染病和生物武器威胁做好准备”调研，评估政府在生物安全和公共卫生方面的工作，完善政府处理生物安全威胁的方案。^[24] 我国也不断加强生物全安的政策制定，《中华人民中和国生物安全法》（以下简称《生物安全法》）以总体国家安全观为指导思想，聚焦生物安全领域的主要风险，进一步加强生物安全风险防控体制机制，在重大新发突发传染病、动植物疫情，生物技术研究、开发与应用，病原微生物实验室生物安全，人类遗传资源和生物资源安全，生物恐怖袭击和生物武器威胁等生物安全风险等方面做出了具体规定。^[25]

2. 提升生物安全能力

关于合成生物学的生物安全问题，国内外相关领域科研人员的主要观点倾向于新技术是可控的，其扩散是可预计的。^[26]从技术层面来看，可通过物理措施和生物遏制等手段，阻止人工改造生命体在非可控条件下的复制和增殖、遗传信息的转移和非控制性进化及环境适应。^[27]物理措施主要通过设备、过程和生产计划的工程设计，把人工改造的生物体通过各种方法局限在一个可控的空间范围内，阻止其扩散到非可控的区域。生物遏制常用的策略包括诱导系统、营养缺陷体、内毒素与抗内毒素对等。^[28]诱导系统的工作原理是只有存在特定诱导物时，合成生物才表达导入的基因，然而所需的诱导剂在自然环境中并不常见，因此当发生合成生物的实验室逃逸后，由于不能表达其工程特性而可以避免可能带来的潜在风险。营养缺陷体则是由于合成生物本身不能产生特定的必需化合物，必须由特定培养基提供。内毒素与抗内毒素对是一种遗传回路设计策略，相关元件在激活时会导致细胞死亡（也称“杀死开关”，kill switches）或在发生水平基因转移的情况下会导致新宿主死亡的一种遗传改造策略。这些策略虽然可以有效地在特定环境之外控制合成生物的增殖，但单独使用时有局限性，一般会将多种策略组合构建多层遏制体系。

DNA水印或条形码，是检测和鉴定合成DNA污染的一个重要的生物安全措施，如果不慎发生合成生物泄露到周围环境的事件，通过在合成基因组多个位置嵌入的独特合成DNA“条形码”，可有效地追踪环境中的合成生物传播和水平基因转移事件，还可以通过这种“DNA水印”标记为商业上的专利工程菌株提供知识产权保护。如丁加·弗拉德（Dinca Vlad）等^[29]于2021年4月发表的文章中就为欧洲蝴蝶组装了第一个高分辨率DNA条码参考文库，该数据库为保护和研究进化过程、隐形物种等提供了独特的资源。

另外，有研究人员提出创建正交化合成生物元件，预防人工合成生物与自然生物的遗传信息交换。在这方面，通过XNA、非标准碱基对的使用、四联密码子阅读框扩展氨基酸类型、不同于三方DNA-RNA-蛋白质结构的系统组合等方式，科学家正致力于创造异种生物学系统来构建自然生命和合成生物之间的“基因防火墙”，从而可以避免遗传物质通过水平基因转移或有性繁殖的方式在异源生物和自然生物间进行交换，似乎有望产生具有更难破解的安全锁的合成生物。在实验室中创造与自然生命形式正交的未来生命形式，例如基于XNA的生命形式，可能预示着生物安全的最后防线，并且正交性的层级越多越安全。^[18]

除了以上对合成生物本身加入某种机制予以控制或用于溯源之外，科学家还应尝试设计一些监控系统以应对合成生物学的生物安全或安保问题。例如减少脱靶效应、提高基因编辑准确性是实现基因编辑在临床进一步应用的关键，开发高效、准确的脱靶检测方法则是有效跟踪CRISPR/Cas临床应用安全性的重要手段。

3. 建立技术管理体系

1974年，美国国立卫生研究院（NIH）成立了重组DNA咨询委员会（Recombinant DNA Advisory Committee，RAC），主要负责对涉及使用操纵核酸的新兴技术开展的研究进行监管，同时对人类基因治疗方案进行审查和讨论。近年来基因治疗、基因编辑等技术兴起，相应监管制度不断更新。2018年8月，NIH主任弗兰西斯·柯林斯（Francis S. Collins）和美国食品和药物管理局（FDA）局长斯科特·戈特利布（Scott Gottlieb）发表联合署名报告，阐述了对治疗人类疾病的基因疗法监管政策的变化趋势，以及为促进基于基因疗法、基因编辑等新兴生物技术的医疗产品的上市和管理将做出的努力。在报告中，NIH希望将RAC作为当今新兴生物技术的顾问委员会，同时希望确保其透明度。报告倡导所有的利益相关方共同合作来实施这些改变。随着科学技术的发展，新兴技术的不确定性大量存在，因此监管体系需要持续更新，同时监管重心也在不断转移，由国家权威部门到各相关机构，监管体系继续细化与完善。^[30]欧盟认为合成生物学属于DNA重组技术的范畴，将其纳入现有的转基因技术的监管体系中，基于《转基因微生物的封闭使用法令（98/81/EC）》《转基因生物环境释放法令（2001/18/EC）》等一系列指令在欧盟一级形成统一的监管体系，各成员国在此基础上根据本国国情制定法规、设置伦理审查机构或生物安全委员会以负责具体的合成生物学监管工作。英国自2007年之后建立了单一的、统一的生物安全监管政府机构——健康与安全执行局（Health and Safety Executive，HSE），对生物技术安全的政策与监管程序进行了重大改革，HSE是病原体监督、研究，实验室检查和研究监测的主要监管者，同时作为生物安全政策的顾问、监管者和执行者。^[31][32][33]

三、治理对策建议

美英中三国是全球合成生物学科技创新的引领者和先行者^[34]，但与欧美国家相比，我国在合成生物学的技术安全管理、评价方法和监控体系等方面仍存在相对滞后和不完善等问题^[31][33]。《生物安全法》只规定了生物安全领域法律的基本原则和要求，是一部基础性、全局性的框架法，总体而言，目前为止我国尚无针对性的合成生物学技术及其产品的法律法规，系统完善的合成生物学管理体系尚待建立，^[32][35]以下从几个方面对我国合成生物学的生物安全风险管理提出建议。

1. 建立伦理审查机制

政府应建立伦理审查组织——各个级别的伦理委员会，对合成生物学研究进行伦理审查和监督。委员会成员应该覆盖大部分相关领域，不仅包括合成生物学家、生物安保专家、生物武器专家、公共卫生专家等自然科学家，还应包括伦理学家、社会学家、法学家等社会科学家，同时遴选非本机构的社会人士参与。委员会的职责包括：审查合成生物实验方案是否符合科学性和伦理合理性；讨论技术研发的必要性，有无更安全的可替代技术；组织专家进行风险评估，重点监管烈性传染性细菌或病毒等危险微生物的合成研究；审查实验室的平台资质以及科研人员的专业素养和道德水平；确保受试者的安全、健康等权益受到保护等。委员会的审查过程应具有连续性，包括初始审查、跟踪审查以及复审。伦理委员会委员应定期接受合成生物学知识、生命伦理知识及相关法律法规知识培训，增强伦理审查能力。

2. 建立健全法律法规体系

道德赏罚主要依靠社会舆论和自律，但不具有强制性，法律则由国家强制力保障实施，能够有效杜绝危害人类和生态环境的行为发生。所以要解决合成生物学的伦理问题仅仅依靠道德约束是不够的，更需要依靠法律的强制性保障。《生物安全法》规定，“从事生物技术研究、开发活动，应当遵守国家生物技术研究开发安全管理规范。从事生物技术研究、开发活动，应当进行风险类别判断，密切关注风险变化，及时采取应对措施。”然而合成生物学与其它生物技术不同，其工程化概念以及从头合成生命的理念可能会带来意想不到的后果，因此仅靠生物技术研究开发安全管理规范还不够，必须建立专门的合成生物学管理的规范性文件，包括法律、制度或规章，使得各项活动有法可依。我国可以参考国内外转基因生物管理的相关文件及相关法规，制定针对合成生物学的国家层面的管理法规。在相关法规中应明确需受到约束的合成生物学技术或行为，建立统一的规范性描述语言。同时，国家和相关部门还应定期召集各领域专家，征求公众的广泛意见，对合成生物学管理的法律条款和指导意见进行讨论，并及时向全社会公布。

3. 建立安全评审制度和监督机制

政府应该协调农业部、生态环境部、疾病预防控制中心、卫生健康委员会以及合成生物学管理委员会等机构建立安全评审制度，对新型合成生物产品的研发实行小组评议、共同决策。评审小组必须对合成生物项目研究进行风险评估，按照风险等级以及应用类型对合成生物产品进行分类管理，重点监管合成病毒等危险的目标试验活动。政府还应建立和完善监督机制，定期检查实验室的安全管理设施和制度，巡视实验室工作人员规范操作及设备维护保养情况，检查危险制剂的运输和储存状况等，防范由于失误造成意外伤害。此外还应该严格管理合成生物公司的订单服务，防止被恶意利用。

4. 制定安全保护措施

为保障安全，在合成生物中植入“自杀基因”或其他类型的自我毁灭触发器，或者将合成生物设计为必须依赖非标准氨基酸等某种自然界不存在的特殊营养成分才能存活，这些安全保护措施能有效控制合成生物的恶性扩散和繁殖，降低甚至消除生物安全风险。同时安全保护措施必须随着合成生物学的科技进步不断升级，确保其生物安全。当然有人说在数量巨大的合成生物里内置“自杀基因”等自我毁灭装置并不是一个方便的解决方案，但是目前没有更好的方法，只能姑且用之。寻找新的更加便捷的安全保护措施是发展合成生物学的重要任务。另一方面，公共和私人资金的投入是安全保护措施制定和被广泛实施的保障，政府和相关部门应该对安全保护措施的研发加大支持和鼓励，确保其成为合成生物学从业人员的标准工具。

5. 加强实验室安全管理和培训

建立合成生物学研究相关的生物安全实验室内部安全管理规范和运行体系，把实验室生物安全自查和内部管理作为风险评估和安全检查的重要考核指标。政府可以借鉴国外《高致病性病原体的管理办法》《实验室生物安全手册》等已有的管理措施，组织合成生物学专家制定一个全面的、弹性的安全管理制度，对于可能出现的风险做出预判和应对方案，一旦出现问题能够迅速做出反应，寻找最优解决途径，及时恢复工作。对于某些特殊的危险岗位实行双人工作制，增加安全性。定期对实验室工作人员进行安全培训，尤其对学生以及实习人员等新手必须加强培训力度，实验过程应该有经验丰富的带教老师陪同。此外，还应定期对合成病毒研究人员进行伦理培训，提高他们的生命伦理意识，自觉遵守生命伦理原则，并贯彻落实到自己的工作中。研究人员可以通过培训加强与伦理学家交流，征求他们的意见，实现跨学科对话。

6. 对DIY从业者进行有效引导

由于大部分DIY从业者没有接受过正规的学术训练，伦理意识薄弱，分布十分隐蔽且分散，增加了监管难度。笔者认为政府可以在社区建立正式、开放的实验室，为DIY从业者提供正规的科研场所，同时督促其遵守实验室安全管理条例的情况，使他们的活动合法化。政府还可以创办合成生物学微信公众号等网络平台，宣传生物安全和伦理知识，开设网络答疑专栏，使业余爱好者能够与合成生物学以及生物安全专家交流。政府还应该鼓励生物黑客等DIY组织建立非正式伦理规范：信息免费、信息共享、自由、平等、减少污染、不伤害人类、尊重受试者等，倡导他们树立健康的道德观念，将生物DIY团体所蕴含的巨大的科技能量引导到合法的、有利于我国高科技建设的道路上来。

7. 发展责任文化

合成生物学能够帮助人类解决能源、医学、农业和环境等方面的问题，承担着重要的社会责任，政府应该鼓励研究机构和企业建立责任文化。主要包括两个方面：外部责任是对相关从业人员实行问责制，将责任落实到每个组织机构和工作人员身上，预防危险的发生；内部责任是对从业人员进行安全责任教育，培养责任意识，激发他们的内生动力。政府应该定期评估当前问责制的有效性，确定是否需要增加新的责任措施，同时也要避免过分限制学术自由。研究人员、科研机构、监管部门、公众以及其他合成生物学从业人员都应该参与到这一进程中。此外，还应促进合成生物学“负责任创新”研究，从加快立法、评估风险伦理、教育与监管、宣传普及、跨学科合作等角度，建立健全我国合成生物学“负责任创新”的体制机制，推进国家科技创新治理体系和治理能力的现代化。^[36]

8. 加强国际合作构建全球共同体

在全球化时代，合成生物学作为最有前景的新兴生物技术，逐渐在世界范围内产生重要影响。我国政府必须认识到国际合作对于发展合成生物学的重要性，应积极采取措施加强与各国政府、世界卫生组织、世界贸易组织、国际合成生物学协会以及非政府组织等相关机构的联系与合作，促进合成生物学研究的持续国际合作与交流。积极参与或主导国际合成生物学安全性相关科学工程计划的研究与开发，深度参与全球科技治理，扩大我国在合成生物学相关规则制定上的国际话语权，积极融入相关国际立法和协商对话之中。生物安全同样代表着全球公共利益，需要国际对话与合作以达到最低生物安全标准，由于技术及其研究的日益全球化和分散的性质，合成生物学生物安全治理实践的多样化所带来的挑战变得更加严峻，^[37]应从总体生物安全的框架下，构建合成生物学的生物安全应对策略和科学促进共同体。^[38]