设计细胞：使用合成生物学来编辑我们的遗传密码

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  量子运行远见
• 2021 年 11 月 12 日

合成生物学的突破为设计细胞的创造铺平了道路，影响了从医疗保健到农业的众多领域。 这些工程细胞能够产生新型蛋白质，可以提供个性化的疾病治疗、更具弹性的作物和可持续的能源解决方案。 然而，这种技术飞跃也带来了重大的道德和社会挑战，例如接入不平等和潜在的生态破坏，需要谨慎的全球监管和深思熟虑的讨论。

设计器单元格上下文

科学家们花了几十年的时间试图创造生命。 2016年，他们从头开始创造了一种合成细胞。 不幸的是，该细胞的生长模式不可预测，这使得研究变得极其困难。 然而，到 2021 年，科学家们成功找到了 XNUMX 个导致细胞持续生长的基因。 了解这些基因对于科学家创造合成细胞至关重要。

与此同时，其他科学进步使得改变现有细胞以采用“设计功能”成为可能。 从本质上讲，合成生物学可以通过改变蛋白质合成机制使这些细胞获得新的品质。 蛋白质合成对于细胞生长和修饰至关重要。 

共生是当今关于细胞如何工作最被接受的理论。 该理论指出，二十亿年前细菌相互吞噬时，细胞并没有被消化。 相反，它们形成了一种互惠互利的关系，形成了真核细胞。 真核细胞具有复杂的蛋白质构建机制，可以构建细胞遗传物质中编码的任何蛋白质。 

德国科学家已经插入了合成细胞器，可以修改细胞的遗传物质以编码全新的蛋白质。 这一壮举意味着工程细胞现在可以产生新的蛋白质，而无需改变其常规功能。

破坏性影响

设计细胞的出现可能会改变我们治疗疾病和管理健康的方式。 细胞可以被设计专门针对和消除癌症，或者为糖尿病患者产生胰岛素，从而减少对外部药物的需求。 这一壮举可能会导致制药行业发生重大转变，因为重点可能从药物生产转移到特定细胞的设计和制造。 对于个人来说，这可能意味着更加个性化和有效的治疗，有可能提高生活质量和寿命。

对于医疗保健以外的行业来说，设计细胞也可能产生深远的影响。 在农业中，植物细胞可以对害虫或恶劣天气条件具有更强的抵抗力，从而减少对化学农药的需求并提高粮食安全。 在能源领域，电池可以被设计为有效地将阳光转化为生物燃料，为能源需求提供可持续的解决方案。 在这些行业运营的公司需要适应这些新技术，可能需要新的技能和知识，政府需要制定法规以确保安全和合乎道德的使用。

然而，设计细胞的广泛使用也引发了需要解决的重要伦理和社会问题。 谁将有机会获得这些技术？ 是所有人都能负担得起还是只有那些有能力支付的人才能负担得起？ 更重要的是，我们如何确保设计细胞的使用不会导致意想不到的后果，例如新疾病或环境问题？ 各国政府可能需要制定全球法规来充分解决这些问题。

设计师细胞的意义 

设计师细胞的更广泛影响可能包括：

• 人类细胞经过改造，可以免受衰老的影响。 
• 新产业以细胞设计和制造为中心，从而创造就业机会并增加对生物技术的投资。
• 设计师细胞被用来清理环境污染物，带来更清洁、更健康的环境。
• 生产更有营养的农作物有助于改善公众健康并降低医疗费用。
• 生物燃料的产生减少了我们对化石燃料的依赖并促进能源独立。
• 生态系统的潜在破坏会对生物多样性造成不可预见的后果。
• 关于设计婴儿的争论重新燃起，引发了关于设计“完美”人类的道德以及这如何加剧社会经济不平等的问题。

需要考虑的问题

• 对于不同行业的设计单元，您还能想到哪些其他应用？ 
• 你认为设计细胞在追求永生方面有应用吗？