国际竞争下中国合成生物学研究的安全、伦理及政策探讨*

丁 惠 徐 飞

1 国际竞争背景下合成生物学的全面博奕

自2010年世界上第一个完全由人工合成的支原体生命“辛西娅”问世以来，合成生物学已成为新的生命医学研究热点，研究论文数量持续激增，相关各国日益重视对合成生物技术研发的投入，美、英、德、法等国家相继斥巨资支持合成生物学相关研究，我国也同步积极跟进。从整体研究发展态势上看，除了在科学研究前沿全面布局之外，各国也极为关注合成生物学的伦理与政策法规的研究，或许是由于论题的特殊性，目前在学术研讨层面关注不足的，当属合成生物学军事应用及生物安全方面的讨论。毋庸讳言，除了纯粹的科学探索之外，新兴科技的军事应用及其对国家安全的影响，从来都是世界主要大国激烈竞争的重点方面。以人工智能为例，2019年2月，美国总统特朗普签署了“美国人工智能倡议”，声称“美国是人工智能研发和部署的全球领导者。美国在人工智能领域的持续领导，对于维护美国经济和国家安全，以及塑造人工智能的全球演变——以符合美国价值观、政策和优先事项的方式——至关重要”[1]。同年11月，美国的军用人工智能伦理原则就已全线推出，一方面可为美国国防部在未来的战斗与非战斗场景中开发与应用人工智能出谋划策，另一方面也抢占了军用人工智能伦理的话语优先权。美国对军用人工智能伦理与政策治理的速度与策略说明，发达国家不但科技创新走在前列，其对创新边界的设定以及伦理意识的主导也同样捷足先登。在合成生物学方面，中美两国的差距同样显著。仅以公开信息为例，2010年美国总统奥巴马就指示总统生物伦理问题研究委员会对合成生物学进行评估，制定伦理指南。美国国家生物安全科学咨询委员会随即发布报告：合成生物学面临潜在生物安全风险，同时颁布了《生命科学两用性研究监管政策》；2011年，美军国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA)投入3 300万美元开展合成生物学研究, 其公开目的是生产具有预定生物效应的生物,并最终制造出人造生命[2]。2014年，美国国防部将合成生物学列为21世纪优先发展的六大颠覆性技术之一[3]；美国国防部又在2013年～2017年科技发展“五年计划”中提出了未来重点关注的六大颠覆性基础研究领域，其中合成生物学位列前五。2018年，受五角大楼委托，美国国家科学院发布《合成生物学时代的生物防御》报告，内容包括“制造病原体生物武器”、“制造化学品或生物化学品”、“制造可改变人类宿主的生物武器”等11种合成生物学能力[4]。美军方还在不断采取行动，扩展其合成生物学的技术应用：近年，美国陆军研究室与麻省理工学院合作研发了一种可在复杂环境下将DNA编程传送给细菌的合成生物学工具；美国合成生物学企业Ginkgo Bioworks与美国国防部高级研究计划局联合生产益生菌，帮助驻扎海外的美国士兵治疗因“水土不服”导致的胃病；也正是DARPA，被俄罗斯媒体于2018年10月爆出正在进行“昆虫联盟”计划，主要任务是使用基因编辑技术，通过昆虫传播的病毒对植物染色体进行编辑，其后，德法两国科学家在《科学》杂志上发文，直指该项目实际是在研发潜在的生物武器及其运载工具，很可能违反了《禁止生物武器公约》[5]。耐人寻味的是，以上所有生物技术的开发均得到美国国防部的支持，在美国陆军公布的《2016-2045年新兴科技趋势报告》中，合成生物学被列入了20项最值得关注的科技发展趋势，认为对确保美国在未来世界的战略优势具有重要机制。2018年11月，合成生物学又被美国商务部列入拟出口管制清单。面对国际合成生物学研究的热潮，特别是美国军方对合成生物学的高度重视以及对其技术传播的高度戒备,无不提醒人们，合成生物学正如20世纪的原子能技术一样，日益呈现出显著的双刃剑效应，主要大国在这一领域激烈竞争的背后，除了和平利用的良好愿望之外，维护国家安全的意图也赫然凸显。

在未来的战场上，生命医学科技发达的国家将更可能受益于可能出现的各种合成生物产品，提高战场医疗和作战效率，拥有更多的胜算。据此，我国已有学者提出，合成生物学将在军用医药、军用新能源、军用材料设计改造、军事环境污染治理与军用生物计算等军事领域产生深远影响，我国应对合成生物学的军事应用予以高度重视[2]。事实上，仅仅关注军事应用仍然是不够的，以合成生物学为例，只有从生物安全、生命伦理、知识产权和公众认知等不同侧面进行全面评估，方可能系统建构国际竞争背景下我国合成生物学安全、伦理及政策研究的总体策略。

2 我国合成生物学安全、伦理与政策研究面临多元挑战

众所周知，合成生物学以工程化的设计理念，对生物体进行有目标的设计、改造甚至重新合成，其内涵已经发生了从被动认识生命到主动创造生命的质变，这在很大程度上革新了人们对生命的认知。这种“非自然存在的人造生命体”因具有自我繁衍并遗传进化的特征，很可能将在未来引发多方面的“不确定性”[6]、“不稳定性”[6]与“不可控性”[7]。一方面，人们很难界定新兴生命医学科技发展的边界，另一方面，新兴科技迅猛发展引发的风险与受益的不确定性也给监管带来重大挑战[8]。2011年，荷兰科学家发现改造过的H5N1禽流感病毒能在哺乳类动物中传播，这意味着这一成果可能带来人际传播的危险，对公共健康构成潜在威胁。在该项研究成果发表之前，美国国家生物安全科学咨询委员会要求科学家不得发表相关技术细节，要对发布的知识负责，以免恐怖分子趁机模仿，造成生物恐怖主义威胁；而科学家则坚持认为，细节的隐匿不利于争取知识产权，也不利于科学知识的传播。后经多轮交涉，文章在修订后方获得发表[9]。此一案例明确显示，类似合成生物学这样的新兴生命医学科技成果，其发展至少将触及生物安全、知识伦理、知识产权、公众认知等多个层面的问题。

2.1 生物安全：形势严峻

合成生物学发展首先触发的是人们对其生物安全和安保的担忧。生物安全是指预防危险生物制剂与其他生物或环境之间意外接触可能对公众健康和环境造成的危害；而生物安保风险则主要是相关成果的潜在滥用，如生物恐怖主义、生物战或可能源于基因工程生物体的生物攻击等[9]。自2002年人工合成脊髓灰质炎病毒，2005年又完成对1918年大流行的流感病毒基因序列测定，以及2017年天花病毒近亲——马痘病毒的复活等，合成生物学在病毒制造方面的突破大大提高了科学家的DNA合成和装配能力，“现在可以构建几乎任何病毒的基因组，无论是基因组本身形式的DNA病毒，还是作为可转录成RNA病毒基因组的cDNA”[10]，并且随着技术愈发成熟，其技术门槛和经济成本将越来越低[11]。所有这些信息都在不断向人们发出警示，如果缺乏必要的治理和国际共识，人类将可能全面陷入潘多拉魔盒的阴影之下。当下，人类正在面临前所未有的生物安全和安保的全面挑战，就我国而言，当前合成生物学的国际竞争态势有可能从内外两方面使我国面临危险或威胁：从内部看，对合成生物学不确定性因素主客观两方面的认知不足可能导致生化危机的产生，在这一点上，科技越发达，生化危机爆发的几率也越大，正如核泄漏都发生在拥有核电站的国家一样；对公众舆情把握不够可能导致社会危机的出现；从外部而论，由于伦理研究准备不足可能陷入舆论被动的局面，伦理理论及政策法规完善不足也可能使我国沦为转嫁风险性实验的乐园等。这并非空穴来风的危言，我们已经有“黄金大米”、“头颅移植手术”、“基因编辑婴儿”的前车之鉴，而所有这些事件背后挥之不去的国际关联性踪迹，也时刻提醒人们，国际社会的竞争，不单单局限在科技自身的层面，社会治理以及伦理文化的建设同样不可或缺。作为典型的两用技术，合成生物学和20世纪的原子能技术非常类似，所不同的是，其负面效应可能比原子弹危害更大。某种意义上说，当年原子弹的研发还需动用国家力量，而今天的合成生物学技术却触手可及，甚至普通人通过网购即可获得基本的工具和材料。国外某网络公司曾订购了一个DNA片，结果没有经过审核就送到他们的宿舍里，这一事件令人感到恐怖[12]。因此，合成生物学的前沿进展进一步引发了人们对“车库生物学”安全风险的忧虑。车库生物学是指那些由业余生物学爱好者所实施的生物学科技活动[13]，从事的人员为非专业人士，也被称为“生物黑客”，这些人凭私人兴趣或出于炫耀自己高超的生物技术的目的进行生物学研究、合成各种病毒，他们的行为和研究不在科学建制之内，科学共同体很难预防和监管其安全风险，他们更容易被生物恐怖主义利用，给社会和民众带来巨大危害。如果不加管控，合成生物学及技术因易于获取和操作而扩散至社会，普通人或生化爱好者以科学探索的名义，绕开法律与专业准则的管控肆意创造新生物、合成新病毒，人类将面临多大的危机是不言而喻的。在美国，联邦调查局通过参与DIYbio社区的对话合作，赞助iGEM竞赛和各种生物技术会议以图有所管控，这或许不失为一种办法。

因此，面临诸多未知不确定性的前提之下，合成生物学研究无论是有组织的研发还是自发的探索，时刻以负责任创新的态度合规操作，就不但是科学家的社会责任，也是人类命运共同体的必然选择。

2.2 伦理规范：价值理性与工具理性的二难选择

任何一种新兴技术，从引起人们注意的那一刻起，其后的发展都有伦理学的关注如影随行，合成生物学也不例外。早在2006年，荷兰学者就已发表有关合成生物学伦理与社会反思的研究文章。2007年之后，美国和欧洲相继出现三份有关合成生物学伦理的重要研究报告：2009年美国哈斯廷斯研究中心Parens等合著《合成生物学中的伦理问题：争论概览》、2010 年欧盟科学和新技术伦理学欧洲研究组发表的《合成生物学伦理学》，以及第三个报告：2010 年文特尔团队宣布“辛西娅”诞生的当日，时任美国总统奥巴马即责成总统生物伦理问题委员会对这一事件进行伦理评估[14]。同年12月，该委员会提交了报告《新方向：合成生物学和新兴技术的伦理学》，提出包含合成生物学在内的新兴技术的5项基本伦理原则：公众受益、负责任的管理、知识自由和责任、民主审议、公正和公平[15]。相比之下，我国2010年虽然也由中国科协组织过一场有关合成生物学伦理与生物安全的研讨会，但其探讨的内容今天看来非常初步。此后的研究也多为对国际相关研究的梳理跟进，其间虽然不乏国家对这一领域研究的及时布局和支持，但直到目前为止，我们与发达国家在合成生物学安全、伦理及相关政策法规的研究方面，依然存在不小的差距，这一差距，一方面将可能导致我国沦为合成生物学安全和伦理的盲区，另一方面也可能使我们失去发展合成生物学的伦理辩护机会。缺乏深入的生物安全及伦理与政策研究的支撑，不但难以应对来自社会的种种质疑，也无法突破来自竞争对手的规则性制约，我国的合成生物学创新发展之路也因此而更加艰难。文明世界的特征之一就是规则的建立以及对规则的遵守，很难设想没有参与规则制定的一方能在规则框架内获得更多的发展机会。

2.3 知识产权：从保护到制约

合成生物学是一门会聚学科，其知识产权触角遍及生物、化学、工程、纳米、信息与物理等众多领域。由于组建一个“人造生物零件库”需要数以千计的“生物元件”，这些“生物元件”的“设计”、“装配”以及“元件”本身的生产到底采取什么样的知识产权策略，至今国际社会都莫衷一是。

就实际操作层面而言，合成生物学技术的专利权过宽、过窄都会带来难题。如果保护过宽，如有人对关键技术和工具申请专利保护，就会造成垄断，使用者不得不支付高昂的费用获得资源的使用权；如果过窄，则形成“专利丛林”，人们还需要同多个专利持有人一一交涉——这都会令新产品的开发与后续应用举步维艰。而比这些技术性问题更重要的，是国家层面对合成生物学技术专利保护采取何种策略?在这一点上，美国依然走在了世界的前列，其高等法院已裁定，“基因”(gene)、“遗传标志物”(genetic markers)等词汇不得申请专利，但人工设计的DNA可以申请专利保护。因此，从法律角度来说，至少在美国，合成生物学创造的DNA序列和技术都可以申请专利保护[16]。相比之下，我国对包括合成生物学在内的新兴生命医学科技的相关知识产权研究更显不足，除了专利与标准不够健全外，在国际竞争中究竟采取何种应对策略更缺乏专业性研究，鉴于此，我国“973”合成生物学首席专家、中国科学院院士赵国屏先生早在2012年就撰文呼吁，合成生物学专利保护要早作准备[17]。

近年，合成生物学专利申请呈持续上升态势，其中，美国仍是合成生物学研究领域的领头羊，也是典型的技术输出国[18]，面对激烈的国际竞争形势，中国不但要增强专利保护力度，更应加快相关标准与知识产权法的制定，否则就极可能在未来的竞争中因为知识产权与相关规则的制约而举步维艰。

2.4 公众认知：舆情风险与国际责难

在科学技术与社会一体化的21世纪，生命医学科技的飞速进步正在引发新的产业化浪潮。社会公众不但是生命医学科技产品的受益者，也是可能引发风险的承担者，更是这项产业革命的评价者和其命运的最终决定者[19]。和专家不同的是，公众有时候是带着非理性且直观的态度对技术风险做出“感性的、直觉的、情感的、情绪的”判断[20]。因此，类似合成生物学这样非专业人士难窥其奥的新兴生命医学科技，如果缺乏与之配套并且及时有效的科学传播与普及工作，则很可能在直面大众时，以其“构建生命”、“设计生命”、“超级病毒”、“人造人”等尖锐而冲击的字眼强烈刺激普通民众，进而产生担忧甚至恐慌心理。在这一点上，有必要吸取转基因技术科普的沉重教训。尽管转基因技术及其应用的安全性在我国科学界并无太多质疑，但社会公众却至今难以被说服。导致这一局面的很大一部分原因在于科学共同体对公众情感及知情需求的认识不足。由于技术专家与普通民众对科技风险的认知存在偏差，科学家在表述转基因食品安全问题时，往往使用科学、严谨的语言，例如，“目前尚无直接证据表明转基因食品对人体有害”，而公众对该类应用与成果更希望听到“绝对安全”、“零风险”等主观色彩较强的评价，这使得科学界与公众无法站在同一层面进行对话，造成转基因技术持续错过知识传播与普及的有效途径，进而“错失民心”。比说服公众更艰难的，或许是我们对科学自由发展与社会公平正义关系的认识及价值判断[21]。欧美很多国家已要求公众参与合成生物学新应用的开发，有人甚至提倡对相关问题要公开辩论，让公众意见参与其中，以至最后选出最佳方案。以英国为例，2010年即出版了《合成生物学公众对话》报告，通过大量公众对话和访谈揭示出公众对合成生物学的看法，即多数人支持研究活动，但研究的管理方式和目的是有条件的[22]。

3 大国如何承担维护人类命运共同体的责任

在国际竞争日益加剧的当下，要使我国包括合成生物学在内的新兴生命医学科技获得持续健康的发展，从理论思维的高度厘清立场与价值，不但必要而且亟需。在此，康德和汉斯·约纳斯的思想值得重温。康德[23]曾确立过人类普遍道德律令和最高行为原则, 即“要只按照你同时认为也能成为普遍规律的准则去行动”，这一度被解读为人类生存发展的“绝对律令”。康德也承认人类是“有限的理性存在”。当今的人类正企图利用技术的强势手段突破“有限”，成为“无限”的造物者。约纳斯[24]指出，我们至今一直奉行的伦理准则是人类中心主义，但决不能拿自然和人类的未来冒险，我们没有权利为了当前的美好生活而以危及后代的命运为代价，所以今天的人类要对自然和未来的人类承担责任。他因此提出的责任伦理要求道德必须进入生产领域中去，而且要以公共政策形式介入。

约纳斯的责任伦理思想不但有助于合成生物学伦理规范的探讨，还明确提示我们，只有主权国家这种政治实体才能承担对人类未来的最重大责任，也只有它才能有效地肩负责任[25]。因此，科技发达的一流强国不但要在科技上不断领先，在维护人类命运共同体的未来和繁荣方面也具有不可推卸的历史责任。任何的科技探索，都应增加负责任创新的考量维度。负责任创新是指研究和创新活动在有效的风险监管机制之下进行开展，并且涉及整个研究和创新生命周期的决策过程中对潜在风险的客观认识[26]。就国际社会而论，一切行为要对人类和自然的未来负责应成为人类命运共同体的普遍共识，面对未知的生物安全风险，携手共同应对才是唯一出路；就我国而言，以合成生物学的创新发展为例，在全力支持科技创新的同时，对其可能存在的生物安全、伦理疑难与责难、可能出现的舆情危机和知识产权竞争困局等都应该未雨绸缪，以负责任创新的价值选择为标准，立足于参与全球科技治理的目标去工作，才可能在维护总体国家安全的前提下，以负责任创新的大国担当全面参与全球新兴科技的创新与治理。

具体到操作层面，当前迫切需要思考并行动的工作是以维护人类命运共同体为宗旨，尽快构建相关伦理及政策法规框架，甩掉伦理落后的帽子。

国际社会对新兴科技的风险与治理无非两种选择，一是先行原则(proactionary principle)，即“做了再说”，先发展后治理。二是防范原则(precautionary principle)，即“说好再做”，这种原则主张“如果一个行动或政策有对公众或对环境引起伤害的可疑风险,即使对该行动或政策是否有害未取得科学上的共识,证明其无害的负担落在采取该行动或政策的人肩上”，不少发达国家的科技监管多采用防范原则。这也是源于乌尔里希·贝克[27]所指出的现代社会的风险转型，即从“外因导致的危险(源自神和自然)”变为“来自内在的决策”的新风险，它们同时依赖于科学和社会的建构。

回顾我国近年来新兴生命医学科技领域争议性事件频出，其背后实际上反映的是我们对科技风险及治理的认识欠缺和准备不足。由于新兴生命医学科技的全新性质，现有伦理及政策法规还难以有效适应并管控这一领域的不确定性，既缺乏令人信服的系统理论研究支撑，也欠缺相关伦理规范，参与国际伦理监管更是刚刚起步。滞后的理论研究和监管现实不但导致伦理问题频发，使我国个别地区或领域一度成为科技冒险的乐园，也严重制约了我国生命医学科技的创新发展。

如果再联系美、英、德、法和澳大利亚等国都设有国家伦理委员会和生物安全监管机构，初步布局和完成了合成生物学相应的政策法规建设，例如，美国出台的《生物科学经济发展：立法优先、最佳实践和投资回报》与《涉及重组DNA研究的生物安全指南》，英国颁布的《合成生物学》蓝皮书、《合成生物学：范围、应用和意义》与《合成生物学路线图》,德国发布的《合成生物学——机遇与风险》，法国公布的《合成生物学发展、潜力与挑战》，以及澳大利亚的《澳大利亚合成生物学展望2030》等法规政策，我们面临的形势和挑战就更加严峻。

在发达国家伦理政策研究全面领先的局面之下，简单的照抄照搬，不但无助问题的解决，而且还可能适得其反。很难设想发达国家政策类研究会完全符合我国的国家利益，若我们自身理论研究不够，或者只是对发达国家学者观点的简单模仿，则未来我国的合成生物学研究还可能遭遇各种名义的遏制与打压。因此，通过独立自主的专业研究，制定符合中国发展需要的合成生物学安全、伦理及政策法规框架，通过对生物安保、伦理规范、公众认知和政策法规等多方面的前瞻性研究，为科学家的负责任创新提供伦理、法律和社会支撑，才可能在强手如林的国际竞争环境下全面推动我国合成生物学的创新发展，有效防范来自内外的科技风险，确立具有普适意义的安保措施、伦理规范及政策应对，回应各种伦理责难，通过科学传播引导公众认知，化解舆情风险，参与知识产权的国际对话，有效维护我国科学家优先权的同时，与国际社会共同探索未来治理之路。

2018年，习近平总书记在两院院士大会上发表讲话时指出：“以合成生物学等为代表的生命科学领域孕育新的变革……自然科学和人文社会科学之间日益呈现交叉融合趋势，科学技术从来没有像今天这样深刻影响着国家前途命运，从来没有像今天这样深刻影响着人民生活福祉。”中国要深度参与全球科技治理，贡献中国智慧，着力推动构建人类命运共同体[28]。当美、英、欧盟及相关国际组织正在协商制定合成生物学时代的生物安全标准与规则的时候，我国科技工作者只有和相关人文社会科学学者协同努力，以深度参与全球科技治理的决心，在国际生物安全新规则的制定中提出“中国方案”、发出中国声音[11]，积极融入国际立法和对话，以构建人类命运共同体的高瞻远瞩，展现中国作为负责任创新的大国对人类未来的责任与担当，对不确定的生物安全风险保持防范和警惕，对人与自然的共生规律保持虔诚和敬畏，才是人类文明持久繁荣的必由之路。