合成生物学（Synthetic Biology）是新工业革命：“信息—基因组学革命”（the information-genomics revolution）的一部分^[1]152，210。从2010年Craig Venter合成的简单生命体，到2016年宣告启动人类基因组编写计划（HGP-write）^[2]，合成生物学的起点只是在最简单的生物体上做文章，而它的终点，也是它最深远的意义所在，或许就是能够通过基因修饰和改造，重塑包括人在内的生命体^[1]xxiii。这一新兴领域能够利用分子生物技术、生物化学工程、基因组学和信息技术来创造新的工具和技术，它在绿色能源、合成疫苗、生物修复等方面的应用正在改变我们解决复杂全球问题的方式与途径。然而，合成生物学的不确定性与不可控性的本质特征^[3]决定了它在带给人类变革性受益前景的同时，也存在诸多潜在风险，如生态环境的破坏，“生物恐怖主义”等。目前，针对这种状况，一方面人们很难界定新兴生物技术发展的边界，另一方面科学研究的迅猛发展所导致的风险与受益的不确定性也给监管带来了重大挑战。面对合成生物学的监管挑战，我们必须要问，合成生物学是否需要新的监管方法？法律如何才能跟上科学研究的步伐？如何平衡最大限度地提高公众利益和尽量减少潜在危害之间的关系？爱德华·埃尔加出版社（Edward Elgar Publishing）于2018年4月出版的《合成生物学的监管：生物砖，生物朋克与生物企业（Regulation of Synthetic Biology：BioBricks，Biopunks and Bioentrepreneurs）》（以下简称《监管》）一书，以合成生物学背景下新兴技术与监管之间的相互作用为切入点，就以上问题展开了细致地分析与探讨。

该书作者艾莉森·麦克伦南（Alison Mclennan）博士是澳大利亚堪培拉大学（University of Canberra）助理教授,其主要研究兴趣是通过社会-法律方法研究新兴技术的监管问题。她从2012年起重点关注合成生物学的监管，特别是相关的知识产权以及合成生物学领域内的“自我监管（self-regulation）”等问题。她认为，以往围绕合成生物学的研究项目多侧重于探讨其伦理、社会和政治观点，而法律和科学政策方面的深入分析则不多见。《监管》一书扩展了合成生物学的讨论范围，聚焦合成生物学所提出的独特的监管挑战，并探讨这些挑战在多大的程度上是“与众不同”的。《监管》目前尚无中译本面世，本文试对其主要内容进行梳理和评介。

一、合成生物学的主要特征及其监管类型

新兴科学技术之所以需要监管，是由其自身的特征及其潜在的风险所决定的。实际上，正确且有效的监管往往扮演着一种“双重角色”：不仅要管理与新技术相关的风险问题，还要考虑如何促进对社会有益的创新^③。讨论合成生物学的监管需要结合其科学特征和技术本质进行分析。

合成生物学是涉及到生物学研究中一系列方法的合集。因此作者将“合成生物学”这一术语理解为由几种相互关联的生物工程方法/进路构成的新兴领域的总称。其中包括：（1）以Venter为代表的建构进路（construction approach），该进路主要包括尝试构建人造基因组和细胞以及最小细菌基因组和细胞；（2）以Drew Andy为代表的零件议程（parts agenda），即从小的DNA片段中创建“标准化生物部件”并将其整合起来创建新的生物器件和系统；（3）代谢工程（metabolic engineering），主要指细胞内代谢的重新定向，通过操纵微生物的“代谢途径”以产生不同的具有特定功能的目标产物。这三种进路之间是相互关联的，具有共同的技术支撑（包括DNA测序技术，合成和装配技术等）^[4]32④。但这种划分并不是绝对的，有时也会相互重叠，例如代谢工程就可能涉及到标准化生物组分或标准生物部件。运用工程化的理念/范式研究生物和生命，是合成生物学之于传统生物技术最根本的差别所在。因此，以工程化范式从事生命科学研究与生物技术创新，就是合成生物学的核心和实质^[5]。此外，生物学家还开发了使用基因序列作为蓝图的能力，通过计算机软件设计特定的DNA序列并利用化学反应合成它们，甚至是合成全基因组……总之，合成生物学领域内的各项使能技术（enabling technologies）以及不同的科学方法的运用是产生不同风险类型和监管挑战的关键因素^[4]48。

大体来看，或许可以将这些监管挑战分为两大类：第一类是在许多新兴科学技术共同面临的监管问题，主要涉及管控的力度：如果监管的力度太大，或许会阻碍科技创新的步伐，甚至可能错失科技发展良机；但如果监管不够严格，则可能产生一些预料不到的后果。第二类监管挑战与合成生物学的特征及其可能产生的新的特殊的潜在风险有关，这些风险超出了原有的重组DNA技术与基因工程的监管框架。比如，近年来发展较快的合成生物学核心技术之一—基因编辑技术，其作为对抗疾病的一种治疗手段有着巨大的潜力，但由于其涉及到基因片段的敲除和添加，其中还有许多待解决的工程学和科学问题。贸然将该技术应用于人体不仅会产生严重的科技伦理问题，更会对目前的法治框架及监管造成挑战。风险是指一种事件，其概率可以通过理论、经验或结合二者来估计，当风险发生的概率无法通过这两种方法中的任何一种来评估时，就会产生不确定^[6]。面对合成生物学特殊的风险和不确定性，现有的监管环境恐怕已经不能发挥良好的管控作用。这些特殊的监管挑战又可以被大致分为：风险监管问题和受益监管问题，下文会对此进行分析。

尽管合成生物学存在诸多潜在风险与监管难题，但不可否认的是，它在医学、能源、农业应用和化学品生产以及军事安全等方面具有远大的应用前景。世界各国都很重视合成生物学的发展，特别是美国。比如，奥巴马政府曾将先进生物燃料的开发列为优先发展项目，并在这一领域投入了大量资金，旨在减少美国对石油的依赖。因此，通过监管机构和法律建立一个支持技术创新并确保利益得到公平分享的理想监管环境，对于合成生物学的可持续发展来说至关重要。

二、合成生物学的监管评估

那么，判定这样一个理想监管环境的依据是什么？或者说如何评估合成生物学所带来的监管挑战？现有的监管制度是否充分，可能的解决方案是什么？据此，作者提出了几项评估标准（见表1）：

根据以上这些标准，作者分别对合成生物学监管方法的代表性观点进行了评估。其中，她分别比较并点评了Venter呼吁采取非干预性的方法监管合成生物学以及Endy倾向于“共同参与”，鼓励合成生物学领域内的“社区建设”（community building），主张分享数据和工具，而非设置知识壁垒的监管办法。作者还详细列举了ETC组织（Action Group on Erosion，Technology and Concentration，ETC Group）一直反对合成生物学的原因。她认为该组织发布的合成生物学监管原则的报告^[7]中提出暂停合成生物学研究的要求过于极端，这将阻碍合成生物学创造对社会有价值的应用。此外，作者还指出2010年美国生物伦理问题研究总统委员会（The Presidential Commission for the Study of Bioethical Issues，PCSBI）颁布的研究报告：《新方向：合成生物学和新兴技术的伦理学》^[8]（以下简称：《新方向》）中的一些有待完善之处。比如，虽然该报告中确定了一些关键的监管问题，但却未能提出更具体的监管建议，没有提出解决生物安全风险的具体模式，且缺乏深入考察合成生物学对现有监管结构的影响及其所带来的独特的监管挑战。

综上，作者对以上这些代表性观点和建议的梳理有述有评，既给予了一定程度的肯定，也指出了问题所在，这一工作也能帮助读者更好地理解接下来的内容。

三、风险监管的主要内容

如上所述，风险和不确定性构成合成生物学的主要监管挑战。这类风险监管（regulation for the risks）问题可以大致分为环境危害的风险、生物安全风险和生物安保风险^⑥。

环境风险监管。由于涉及活性细胞在环境中的释放，合成生物学在环境修复，能源和农业方面的应用带来了重大的环境安全风险。与之前的重组DNA生物体相比，合成生物体将以更复杂的方式区别于自然存在的生物体，它们可能在自然环境中持续存活，繁殖或传播，甚至还可能将其DNA转移到天然生物体中，从而对现有生态系统造成破坏……因为没有类似的生物经验，科学家往往无法预测生物多样性会如何受到合成生物体的影响，特别是存在着意外生物泄露的可能性。这就意味着无法预测所有潜在的环境危害性质和可能引起的任何特定环境危害的概率与严重程度。这里的监管难题是：为评估转基因生物而制定的现有风险评估政策是否能够适用于合成生物学^[4]99。从法律角度来看，“预防原则”（precautionary principle）（也译：防范性原则）是承认科学的不确定性（acknowledgement of scientific uncertainty）这一应对不确定性的法律方法所支持的监管策略之一^[9]。政治科学家Kenneth A. Oye等人还提出了“有计划的适应”（planned adaptation）这一政策工具以解决不确定性的监管难题^[10]，即：允许改变政策法规以适应科学发展的理念。作者对以上策略的来龙去脉和美国生物技术监管协调框架进行了详细的分析和评述，最后她得出结论：预防措施是很有必要的，这将有助于监管的国际合作和对话。监管机构还应采用适应性方法，不仅要关注科学技术的进展，还要考察监管机制的影响。这二者的结合被认为是管理合成生物学环境风险的最佳方式^[4]101。

生物安全监管。作者以美国为例，介绍了现有的学术研究和生物技术公司在生物安全方面的监督机制和准则。在美国，有适用于大学等研究机构的生物安全框架；在联邦政府层面，美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）颁布了《涉及重组DNA研究的生物安全指南》^[11]，这些法规均具有法律效应。此外，高等院校中的研究人员还必须定期接受生物安全培训，该培训由NIH指南中规定的研究机构负责。美国环境保护署（Environmental Protection Agency，EPA）、美国农业部（Department of Agriculture，USDA）和美国食品及药物管理局（U.S.Food and Drug Administration，FDA）共同管理经过遗传修饰的微生物、植物、食品和药物等适用于不同用途的生物技术产品的使用和商业生产，商业生物技术公司必须遵守相关准则。然而，如今人们对基因编辑等生物实验的兴趣已经扩散到科研机构和生物技术公司之外，这就是所谓的“DIY生物学（DIYBio）”参与者这样一类特殊群体^⑦。这些DIY生物爱好者或是出于对生物研究的热爱，或是抱着能以更经济实惠的方式检测自己的遗传特征和疾病风险甚至试图达到人类增强等目的自行购买实验设备进行生物学实验。然而他们中的许多人往往缺乏通过传统途径的生物安全培训机会，且现有的监管机制不适用于DIY生物社区。但大部分DIY生物爱好者已表现出对安全问题的高度参与和配合。因此，这部分群体最可能造成的伤害风险是一些意外事件，这也构成了生物安全监管的主要问题^[4]121。在这种情况下，作者提出应制定能被民间DIY生物爱好者群体理解和接受的生物安全规范。为实现监管的有效性，有必要针对这一群体持续开展教育和培训活动。考虑到监管的密切联系等标准，还应定期审核与调整监管措施。

生物安保监管。合成生物学还存在两用性（dual-use）问题，其恶意使用包括生产生物武器，合成致命病毒或细菌等等。由于生物技术产业的逐渐扩张，生物工程的成本和技能门槛的降低，致病生物知识以及DNA的合成和组装技术的升级和传播，通过网络和邮寄服务便捷地订购合成DNA序列构成了生物安保的监管挑战。目前美国的监管办法主要延用上文所提到的《涉及重组DNA研究的生物安全指南》以及2010年美国公共卫生服务部（Department of Health and Human Services，HHS）发布的《合成双链DNA供应商筛选框架指南》^[12]。该指南规定了对合成DNA订单进行三级审查的程序建议：客户筛选、序列筛选和后续筛查。国际基因合成联盟（International Gene Synthesis Consortium，IGSC，该协会由美国和欧洲的五家大型基因合成公司组成）也采用了一套针对私营公司的合成DNA序列筛选协议^[13]。协议中规定，DNA序列只提供给政府实验室、大学、非营利性的研究机构和确认从事合法研究的工业实验室，且需要提供合成DNA用于合理目的的书面说明。该公司联盟也表示将与各国政府合作以支持有效的监督。此外，《新方向》报告中对该问题的态度表明美国总统委员会倾向于“自我监管”，依赖于培养责任文化和问责制。但作者指出，以上这些监管方法主要通过筛选合成DNA订单生效，这种筛选程序应该是由政府强制执行监督的，不能完全依靠企业界的自我监管。因此她认为，以上这些监管办法都不完全符合合法性、有效性和密切联系的标准。作者呼吁需要建立一套针对合成生物学生物安保风险的强效的、可执行的监管办法^[4]157。2018年6月，受美国国防部（United States Department of Defense，DOD）委托，美国国家科学院（United States National Academy of Sciences，NAS）评估了合成生物学“恶意应用”的可能性，发布了一份名为《合成生物学时代的生物防御》的报告^[14]，重点考察了DNA合成和基因编辑工具CRISPR的应用所可能造成的安全隐患。并按照风险的紧急和危害程度拟定了评估框架，建议国防部及相关机构采取灵活的生物和化学防御战略，加强公共卫生基础设施建设以充分预防潜在的生物攻击。此举或许可以看作是研究如何应对生物安保监管挑战的一次与时俱进的尝试。

四、合成生物学的受益监管

除了上述与风险和不确定性有关的监管问题之外，作者还考查了与合成生物学知识产权有关的监管，即受益监管。新兴技术监管的关键作用之一就是促进“理想的技术创新”，但如果专利制度的运作阻碍了研究和创新，其结果可能适得其反。因此，知识产权对合成基因组学/生物学领域非常重要，因为它是确保将这一重要的基础科学研究领域转化为有利于社会的商业产品和服务的最佳手段之一。

专利申请对合成生物学研究的潜在影响主要集中在两个方面：（1）专利持有人如何使用专利权。例如“专利巨魔”（patent trolls）与“专利丛林”（patent thickets）^⑧现象。（2）有效专利标准的解释和应用。比如关于基因是否构成可获得专利主题的争论。如果大量专利被广泛授予基础技术或工具，那么就会在研究和开发产品过程中扼杀技术的创新。对目前合成生物学的发展阶段来说，基础性技术的广泛专利授予可能不利于合成生物学终端产品的研发。例如，如果授予文特尔研究所（Venter Institute）开发的与最小基因组相关的一系列专利，就可能发生这种情况，因为该专利申请有可能涵盖基础性技术。

鉴于合成生物学涉及多种类型的生物工程方法和技术领域。专利法在合成生物学领域中的运用往往比在其他生物技术领域（如基因测试或胚胎干细胞研究）的情况更加复杂。作者分别探讨了基因序列、合成DNA、标准生物部件等不同专利主题下可获取专利的标准，以阐明专利对合成生物学研究的潜在影响。通过对文特尔研究所提交的关于最小细菌基因组；基因组装配方法；合成细胞等专利申请与审核的案例研究，作者认为美国专利商标局（United States Patent and Trademark Office，USPTO）的专利审查标准（如：新颖性和实用性等）得到了严格执行。这项案例研究表明，目前的专利制度在保持专利的高质量方面运作良好，正在努力缩小授予专利的范围，以避免在合成生物学发展的早期阶段过早地授予技术专利^[4]175。目前尚不清楚知识产权对合成生物学现阶段研究创新方面的实际影响，有待持续观察。

与Venter研究所、合成基因组学公司（Synthetic Genomics Inc.）等其他商业实体积极寻求专利权，保护专利的态度不同，Endy参与创立的BioBricks基金会（BioBricks Foundation，成立于2006年的一个公共福利组织）和标准生物部件登记处（Registry of Standard Biological Parts，合成生物学的一个重要的社区机构）旨在创建一个用于共享实验数据，知识和理念的信息系统，为合成生物学研究人员创造一个“公共空间”（commons）。目前，登记处包含约20000多个生物零部件^[15]，使用这些资源的科学家们所组成的团体被称为“标准生物部件社区”。虽然现阶段还不能确定知识产权是否会限制或促进合成生物学的创新，但就其发展而言，标准生物部件的可获取性无疑起到了很大的促进作用。Endy也因此被授予“开放科学冠军”（open science champion）的荣誉称号。作者将这样一个倡导分享的拥有共同理念和目标的合成生物学家所组成的“公共空间”视为这些科学家对专利制度的潜在回应。因为合成生物学家可以通过相互协作的方式共享资源而从中获益。作为集体所能取得的成就比单个科学家所能实现的目标更加强大。但从监管的角度来看，这种开放式的共享方法也可能与传统的生物安保政策相冲突。一般而言，生物安保政策旨在控制科学研究并限制信息的传播。因此，作者指出，政府应当发挥调节作用，通过公共资金资助等方式激励和支持标准生物部件的共享机制，并采取措施减少合成生物学的潜在专利问题和生物安保问题。

五、结 语

合成生物学是一项具有变革力量的技术，同时也是一项引起众多监管挑战的技术。特别是随着基因编辑等工具的问世和快速发展，科学家改写生物的遗传密码已成为可能。技术应用的对象正逐渐转向人类自身，随之而来的是人们对“编辑婴儿”、“定制婴儿”等将技术运用于人类增强目的的担忧与高度关注。而欧美国家现有的合成生物学监管措施多是参照已有的伦理-政策研讨机制（包括对基因技术、转基因农作物的规范等），但这些监管措施的具体实施往往会加重相关机构的工作负荷，影响工作效率。因此作者呼吁有必要建立一个专门针对合成生物学的监管机构。这样一个机构将通过多种方式扩展与完善当前的监管环境从而加强管治力度。将监管活动整合在一个机构当中有诸多好处^[4]247：有助于解决当前合成生物学一系列监管措施的“拼凑”问题；改进各部门协调与沟通模式将使该机构能够及时评估和批准合成生物学的相关研究项目；更好地协助解决由合成生物学独特的科学和技术特征所引起的法律问题；在不同监管挑战相互交叉影响的情况下，有助于制定兼容并蓄的策略；将来自不同领域（如法律、社会学、伦理学、政治学等）的专业人员聚集在一起，能够更全面地保障合成生物学的发展……鉴于合成生物学领域已经花费了大量的公共资金，这种加强监管模式的资金支持应该不是太大问题。在本书的结尾，作者提出了建立这样一个专门的监管机构的构想，但并未就该机构的设置进行充分论证与提供更多的细节。总体来看，《监管》一书主要结合美国的监管环境展开讨论，不失为一部良好的科技管理著作。特别是对一些监管概念渊源的考查（如上文中所提到的预防原则、有计划的适应等，由于篇幅有限，本文不对此做过多介绍）以及不同监管类型的划分和梳理，对代表性人物和研究机构的不同观点和立场所展开的详细分析和评判也是本书的一大特色。目前，国内外学术界专门针对合成生物学监管与治理方面的学术性研究专著并不多见。除此之外，仍有许多问题有待进一步思考，比如：提倡“开放”的信息共享与“封闭”的安全和安保监管之间的紧张关系；如何有效地填补监管“空地”的问题；合成生物学规范的国际讨论和协作等等。这也是全世界所共同面临的挑战。

当前我国正处于制定和完善相关安全管理条例的阶段，科技部于2018年发布的“国家重点研发计划”中将“合成生物学”列为重点专项，其中就涉及到合成生物学伦理、政策法规框架研究。与欧美国家所积累的丰富经验相比，我国缺乏相关的伦理规范和政策法规作为参照。因此，目前中国合成生物学监管所面临的主要问题是亟待制定一套完善的合成生物学监管体系。对此，笔者认为需要重点考虑以下几点：第一，强调跨学科的参与，在制定相关政策法规时，应考虑伦理学、法学、社会学等不同专业研究人员的团结协作，重视跨学科人才的培养；第二，加强科研人员和相关工作人员的生物安全教育和伦理规范培训，并定期考核；第三，持续评估合成生物学的风险并及时调整相应的监管策略；第四，制定完善的应急措施和奖惩方案以备不时之需；第五，建立专门的合成生物学科普平台，注重与公众的沟通和信息交流，广泛征集和听取社会意见等等。此外，借鉴国外的最新研究成果也有助于我们结合我国国情探讨适合中国合成生物学发展的管理机制。本文旨在为此提供一些新的思路作为参考。

① “Biobricks”也可译作：生物积块或生物积木。

② “Biopunks”：生物朋克，是生物技术（biotech）与朋克（punk）拼接的合成词，在本书中可以理解为热衷于生物实验及其他遗传学实验的业余爱好者群体。因其具有强烈的黑客文化性质，其从事者也可被称为：生物黑客（Biohackers）。

③ 在本书中，作者使用“监管”一词来指代监管机构“以期望的方式控制和引导行为”而采取的干预措施。“监管机构”主要指被授权从事此类监管活动的政府机构。由企业或科学家而非通过政府机构所实施的干预措施被描述为“自我监管”。以上两种干预措施可统称为：“监管环境”（regulatory environment），包括适用的立法制度，政府监管机构等。

④ 由于笔者参阅的版本是在线电子版，具体的参考文献页数可能与纸质版稍有不同。

⑤ 注：本表根据《监管》一书第12-22页内容整理而成。

⑥ 本书中，作者结合了世界卫生组织（WHO）和美国公共卫生服务部出版的微生物和生物医学实验室的生物安全手册中对于生物安全（Biosafety）和生物安保（Biosecurity）的定义，将生物安全理解为：防止实验室工作人员（或DIY生物创客们）造成意外事件的风险以及意外释放危险生物体对人类健康或环境构成威胁的风险。生物安保是指：防止故意盗窃或滥用生物工具、材料或信息，故意释放危险的生物材料。

⑦ 也可称为：车库生物学（Garage Biology）或后院生物学（Backyard Biology）。

⑧ “专利巨魔”是指不使用或商业化其发明的专利持有者（或发明者），主要指某项专利持有人不使用该专利却利用专利牟利的行为；知识产权集中叠加起来所形成的“拥挤”的专利环境通常被描述为“专利丛林”。在本书第九章中，作者谈到“专利池（patent pools）”可能有助于处理专利丛林现象。即在专利池中，每个专利持有者都将专利许可给其他专利持有者，然后将整套许可证授权给池外的“第三方”。如此一来，对用户的好处是他们可以获得“一站式授权”，而不必与多个专利持有者进行谈判。在面对复杂专利环境的情况下，这种策略可能有用。