第1章

发明和创造新技术通常困难重重。因此，工程师们取自自然界的任何灵感都非常有用。虽然基因改造越来越多地被用于重新设计植物、动物和微生物，但这仅仅是生物科学革命的开始。生物方面的尖端技术日新月异，绝不可能仅仅局限于将一两个超基因嫁接到一个现成的生物体。为此，一个名为「合成生物学」的新学科，有时也被称为「生物工程」，已经出现，它以新的方式组装生命组件，并将遗传工程提高了一个层次。

某网站解释说，合成生物学是「新生物部件、设备和系统的设计和构造」，以及「有目的地重新设计现有的自然生物系统」。从本质上来说，这意味着合成生物学应用了生物学的工程学思维。在最后一章，我们将了解到传统的基因改造涉及现有物种间个体基因的转移。与此相反，合成生物学致力于从一组标准化但不一定是自然的基因组件中组装新的生命系统。

为了提供更实际的比较，让我们想象一下，如何利用基因改造或合成生物学来建造一座更好的木屋。一方面，基因工程师可能会决定对一个橡子进行基因改造，使之长成一棵更好的橡树。然后，这棵树将被砍伐，成为木屋的横梁和木板。另一方面，未来的合成生物学家可能只是决定人为地重新规划一个橡子的基因编码，这样它就会直接生出预制的、相互锁合的木板和横梁。换句话说，橡子可以被编程来生产构成木屋的每个组件，而无需先长成一棵整的树。这项工作可以立即开始。

这种方法的吸引力在于，合成生物学允许人们使用模块化的、现成的遗传组件库，以一种以前不可能的方式来重新编程生命。通过以这种方式处理生命，人们可以相对容易地混合和匹配这些组件，以制造出能够做各种新事物的生物体。

合成生物学与传统基因工程的区别，并非仅仅在于技术层面，更在于思维模式的跃迁。传统基因工程更像是在既有的自然系统中进行微调，修修补补，将某个生物体所需的特定基因嫁接到另一个生物体上，试图优化其原有功能。比如，将抗虫基因植入玉米，让玉米天然抵抗某种害虫。这更像是在现有汽车的基础上，更换一个性能更好的发动机或者加装一套音响系统。

而合成生物学，则如同从零开始设计和制造一台全新的机器。它将生命视为一个可以被拆解、重组、甚至重新设计的复杂系统。DNA、RNA、蛋白质，这些生命的基本构成单元，在合成生物学家的眼中，不再仅仅是自然演化的产物，而是可以被标准化的“零件”，可以被赋予新的功能和属性。他们试图建立一个庞大的生物元件库，就像电子工程师拥有电阻、电容、晶体管一样，从中选取合适的“生物砖块”，按照预设的设计图纸，组装出具有全新功能的生命系统。