編者按:“未來之問”系列報道,是新華網數字經濟頻道聯合葦草智酷、中國科技新聞學會推出的年度深度觀察專題。從科技、社會、經濟等維度向時代提問,逾百位科學家、學者、企業家參與,聚焦技術發展帶來的長期性、結構性社會議題,推動前沿思考與公共討論。為這個急速變化的時代,安裝一套“思想減震器”和“倫理導航儀”,讓每一次技術飛躍,都不脫離人類價值的引力場。

新華網北京1月7日電(曹素妨)合成生物學、細胞工廠與發酵平台等生物科技推動着材料、食品與醫藥等行業的低碳轉型,並顯著降低了設計與生産門檻。與此同時,雙重用途、供應鏈溯源與雲實驗平台的安全邊界變得模糊。如何通過分級准入、DNA 序列篩查、國際應急協作等機制,在釋放創新潛力的同時防控誤用與外溢風險,成為平衡效率與安全的關鍵。
未來之問| 生物製造與生物安全:大規模生物製造會否在重塑製造業同時引入新型生物風險,開放創新與風險防控如何平衡?
段玉聰 丨 國際先進技術與工程院院士、美國國家人工智能科學院通訊院士
合成生物學所驅動的大規模生物製造為傳統高排放行業的轉型帶來曙光:利用工程菌和細胞工廠,我們能以可再生原料生産出材料、燃料和藥品,大幅降低碳足跡,也降低了生物“設計—生産”的門檻。
然而這枚硬幣有兩面。在生物製造重塑産業的同時,也引入了全新的生物風險:一方面,“雙重用途”問題凸顯——同樣的基因編輯技術既能造福人類,也可能被不法分子用於製造生物武器;另一方面,雲實驗室、DNA合成服務等的興起,讓危險生物因子在全球範圍內更易獲取、傳播途徑更模糊,進而導致傳統生物安全邊界被打破。
在開放創新與風險防控之間取得平衡,關鍵是建立分級管控和協同治理機制。首先,對不同風險級別的生物研究和應用實行分級准入。高致病性病原體的研發生産應限定在經過認證的高級別生物安全實驗室,研究人員資格審查和項目審批需更嚴格;而對普通的工業發酵項目則可適當放寬,鼓勵創新。
其次,行業和監管機構應推行DNA序列篩查制度。從源頭上看,全球主要DNA合成服務商已在實行訂購序列監測,攔截可疑的致病病毒或毒素基因訂單。這需要進一步完善技術手段,並使之成為行業標準,例如建立國際“序列黑名單”數據庫,所有基因合成訂單都與之比對,確保危險序列不輕易流出實驗室。
第三,構建跨國的應急協作網絡。生物風險不分國界,一旦發生合成生物誤用造成疫情或環境事故,各國需要及時共享情報、協同處置。這包括建立統一的信息通報平台,提前演練跨國疫情聯防聯控預案,以及在緊急時刻由世界衞生組織等牽頭調配資源遏制蔓延。快速透明的協作是防止風險外溢的關鍵。
第四,完善法律規範和倫理準則。為防範生物製造的濫用,各國應更新生物安全法律,將合成生物産品和數字生物平台納入監管。國際層面可以在《禁止生物武器公約》框架下補充針對合成生物學的附加議定,把模糊地帶納入法治軌道。同時,由科學共同體牽頭制訂行業行為準則,倡導研究者遵守生物倫理和安全底線,例如發布研究前進行安全風險評估與同行審核等。
通過以上機制,我們期望實現“兩手抓”——一手激發生物製造的創新潛能,推動高排放産業的綠色轉型;另一手扎牢生物安全的籠子,防控潛在的誤用和外溢風險。正如聯合國教科文組織所強調的,在基因和生物技術治理中要緊急平衡開放共享與安全保障。只有建立起從實驗室到産業鏈的全流程安全網,我們才能既享受生物製造的紅利,又將新型生物風險降至最低,走出一條高效與安全並重的發展之路。
顧忠澤丨 東南大學首席教授,數字醫學工程全國重點實驗室主任。生物電子器件與納米倣生材料專家,美國醫學與生物工程院院士
大規模生物製造,尤其是器官芯片等前沿技術的興起,正推動生物製造産業深刻變革,並深遠影響人類生活與健康。該技術以細胞工廠和人工生命系統為基礎,能夠實現從化學品到個性化藥物的高效、綠色生産,不僅加速藥物研發、推動精準醫療,還可創造出傳統技術無法製備的新型物質。
然而,這種強大能力也伴隨着新型生物風險:工程生物體或器官芯片等複雜活體系統可能因意外泄漏或設計缺陷,對生態和健康帶來難以預知的影響;同時,高度集成的生物數據與設計工具,也帶來了數據濫用和生物安全防護的雙重挑戰。
在開放創新與風險防控之間尋求平衡,必須構建與之適應的動態治理體系:
第一,實行分級分類精準監管:依據生物産品及器官芯片等技術的複雜度和潛在風險,實施差異化的管控策略。
第二,推動技術賦能全程防控:借助數字化溯源、人工智能等手段,將安全保障嵌入技術研發全流程,確保生物系統與數據資源的雙重安全。
第三,倡導全球協同與倫理先行:積極推動國際安全標準與倫理共識的形成,使開放合作能夠在透明、負責的框架下展開。
最終目標是將生物安全內化為技術創新的基石,引導生物製造沿着安全可控的軌道前行,從而創造一個更高效、精準且可持續的未來。
鄧 斌 丨 書享界創始人
首先,建立分級准入機制,對不同風險級別的生物製造技術進行分類管理,確保高風險技術的使用符合嚴格標準。其次,利用DNA序列篩查技術,對生物製造過程中的基因片段進行監控,防止危險基因的擴散,同時,加強機構間的合作與交流,制定統一的生物安全標準,並建立跨機構應急響應機制。但我認為更關鍵的是,要明確實驗室技術和商用技術的邊界,受眾的知情權非常關鍵。
段偉文 丨 中國社科院文化發展促進中心研究員
我有四個方面的問題值得系統考量。一是合成生物學等生物製造領域要有一個風險認知框架和高風險地圖。風險認知框架主要基於具體的生物製造研究過程和産物對人類的遺傳、群體健康、自然生態環境有無深遠影響。高風險地圖或圖譜的主要作用是動態風險信息共享及對未來風險的預見。
二是構建對生物製造方面的知識和材料獲取的動態監測機制。特別是在有生物安全風險和雙重用途的情況下,應利用人工智能對相關知識的搜索、相關材料的獲得進行智能識別,通過專門的生物安全算法及時發現這些知識和材料組合的風險。必要時,對特定專家的相關認知和行為進行全景監控。
三是對於生命製造這一收益巨大但風險更大的領域應實施“慢科學”策略。在高風險領域,應明確設立禁區;在風險認識不清楚的情況下,應設立暫時的研究禁區。
四是在地緣政治衝突的情況下要強化生物製造中生物安全公約的談判和國際監督。
胡延平 丨 上海財經大學特聘教授、智能科技産業與智能經濟研究學者
生物領域的安全風險甚至可能大於人工智能的風險。智能科技與生物科技結合部的倫理與安全風險大於生物領域自身的風險。應該秉承安全第一、效率第二的原則,在全球範圍內協調製定有效規則。
金建方 丨 世界生態社會科學協會會長
以 “分級准入+用途限定+可審計” 的生態協議釋放創新、約束風險:實施 DNA 序列篩查與合成訂單風控,雲實驗平台實名與留痕;對雙重用途工藝設立紅線清單與沙盒評審;建立跨境事件通報與應急演練網絡。以生態績效與風險積分決定補貼與額度,鼓勵低碳替代、限制高風險外溢。
李玉傑 丨 二六三網絡通信股份有限公司董事長兼總裁
大規模生物製造是一把威力巨大的“雙刃劍”,它在帶來産業變革的同時,也引入了新型生物風險。因此,必須實行更為嚴格的分級准入的機制,根據生物技術活動的潛在風險等級(如基於病原體危險等級、實驗操作類型等)設定不同級別的研發准入許可、實驗室安全防護標準和人員資質要求,對高風險研究實行最嚴格的管控。
劉業進 丨 首都經濟貿易大學城市經濟與公共管理學院的教授、博士生導師
由於生命的底層邏輯逐漸被揭示出來,人類全基因組測序已經完成,轉基因技術已經用於種植和養殖實踐,文化(科技)演化速度遠遠快於生物(基因)演化速度,因此目前全球生物安全可能遭遇重大威脅,有關科技倫理審查制度亟待建立和執行。
劉志毅 丨 中國人工智能領軍科學家、上海市人工智能社會治理協同創新中心研究員
大規模生物製造在重塑製造業的同時必然引入新型生物風險。但AI技術能夠構建 “預測-監測-干預” 的動態防控體系,實現開放創新與風險防控的技術層面權衡:AI通過深度學習挖掘生物序列與風險特徵的隱性關聯,構建覆蓋合成生物設計、生産過程、環境釋放全鏈條的風險預測模型。
在加速 “設計-構建-測試-學習” 循環的同時,實時篩查潛在有害生物分子設計與異常生産波動;這種權衡的核心在於AI驅動的 “創新效率與風險防控” 雙目標優化,即通過生成式AI賦能生物製造的工藝創新與産品設計,同時將風險篩查算法嵌入設計源頭與生産流程,形成 “創新輸出-風險識別-實時反饋-迭代優化” 的閉環機制。既不因過度防控抑制技術創新活力,也不因開放創新放任生物安全風險。最終依託AI的數據分析與實時響應能力,將新型生物風險控制在可預見、可干預的範圍內。
星 河 丨 知名科幻小説作家,中國作家協會科幻文學委員會委員,中國科普作家協會常務理事
由藥品引發的生物製造、繼而由倣生和克隆等技術造成的生物組織或器官的“生産”以及基因編輯直至整個人類胚胎的克隆,應該都屬於這一范疇。
簡而言之,一個基本原則就是:應該允許相關實驗,並逐步放開實用。這就意味着,不應該以倫理原因予以限制。如上題所言,任何技術都不應等到百分之百安全了再進入使用,否則歷史上很多醫藥技術早就胎死腹中了。
醒 客 丨 科技財經作家、輕組織創始人
從過往經驗來看,物理、化學、社會管理、工業流程等領域,是以透明性、可解釋性來提高安全性的;社會學、經濟學雖然也給出了一些解釋,但要麼缺乏確定性的證據,要麼缺乏足夠的時間、清晰的預期來驗證結果;醫學、生物學在解釋性上與社會學有相似性,難以給出足夠的可解釋性,但醫學在驗證性方面發展了循證的辦法。
合成生物學、細胞工廠等技術的發展,在可説服性、可解釋性、可驗證性方面將面臨更大的挑戰,由於創新節奏過快,甚至循證的方法也都受到了挑戰,需要綜合運用傳統學科的方法並進一步面向應用場景設計出符合未來預期的安全策略。
【注:多元碰撞,見仁見智,所刊內容為受訪者本人觀點,不代表新華網立場】




