在人口老龄化、气候变化和环境退化的交汇处,生物经济应运而生,而合成生物学的进步正日益成为其支撑力量。
生物创新有望在未来10至20年内应对全球当前疾病负担的45%,并为全球经济提供60%的实物投入。
博士Jenny Molloy阐述了理想的生物经济政策议程可能是什么样子。
生物经济涵盖依赖生物资源(动物、植物、微生物及其衍生生物质,包括有机废弃物)的所有行业和系统,以及这些资源的功能和原理。它涵盖并连接食品、健康、化学品、材料、能源和服务等经济与工业部门;这些部门使用生物资源和生物过程。
在人口增长、食品和卫生系统承受的压力日益加大,以及气候变化及相关环境退化摧毁初级生产系统的背景下,预计世界对有限且不可再生的自然资源的竞争将更加激烈。
合成生物学是一门新兴领域,将工程学原理应用于生命系统的设计和改造,从而为技术进步提供基础并加速其发展,显然有潜力为全球经济带来大规模影响。制造商正转向这种方法,以高效生产高性能、可持续的产品。
近期一份麦肯锡报告预测,未来10至20年,这场生物革命的应用每年可为全球带来最高达4万亿美元的直接影响,使全球经济能够获得60%的实物投入,并应对全球当前疾病负担的45%。然而,要充分发挥合成生物学应用的潜力,至关重要的是确保该领域知识的获取和发展,以及相关研究工具,能够惠及资源匮乏地区。这有助于避免技术仅集中于发达、资源丰富的经济体,并加剧全球生物经济中的不平等。
博士Jenny Molloy,剑桥大学化学工程与生物技术系高级研究助理,研究知识产权开放模式对可持续、公平生物经济的作用和影响。
她的工作着重深入了解资源匮乏地区(尤其是拉丁美洲和非洲)的研究人员在获取生物研究工具时面临的问题。她的团队开发创新技术,以在当地分布式生产酶,改善获取渠道并增强生物研究能力。她的研究更广泛的目标,是将生物技术的“开源”模式置于当前关于创新和生物经济政策议程的论述中加以探讨。她还是世界经济论坛合成生物学全球未来理事会的成员。
我们与她探讨了新进展、挑战,以及她对未来10年生物经济政策议程的理想构想。以下是她的分享:
“我们应当认识到,目前的科学资助、奖励、发表和传播体系,以及平衡技术领域公共利益与私人利益的方式,形成时间并不长,而且可以改变。”
Jenny Molloy
是什么吸引您探索并投身合成生物学?
最初,我从事开放数据和开放科学倡导工作(值得庆幸的是,如今这在研究文化中已更加普遍)。后来,我在博士研究期间开展登革热蚊虫基因改造工作,由此开始接触生物经济政策。这使我置身于全球卫生、合成生物学和生物经济的交汇处;这个领域交织着伦理、监管、负责任创新和公众舆论等复杂问题。
与此同时,我参与了促进发展的开放科学项目,也越来越关注如何让科学、创新及其益处真正惠及全球。种种经历都指向一个迫切任务:共同建设全球生物经济,使其更加公平,并在经济和环境层面实现可持续发展。
合成生物学领域最令人振奋的新进展是什么?它应对了哪些全球挑战?
我认为,是大规模从头合成DNA并对其进行精确编辑的能力。我尝试对蚊虫进行基因工程改造时,构建DNA模块非常费力,而且DNA最终会落在基因组的哪个位置,几乎全凭运气。如今,我们能以更低成本、更精巧的方式读写DNA,而对CRISPR进行精确编辑,已推动令人振奋的进展,帮助应对从药物发现到作物改良等诸多全球挑战。
这就是为什么我觉得赋能工具和技术如此令人振奋:它们为创新奠定基础,使用者还能开发出原始开发者未曾设想的应用。我许多工作的重点,是确保这些进展惠及所有科学家,而不只是高收入国家的科学家。
人们对合成生物学最常见的误解是什么?您希望大家了解什么?
我认为,生物技术各个层面都根深蒂固地存在一种观念和论调,认为“开源”就意味着“无法商业化”。
遗憾的是,这导致人们不愿创造性地探索开放模式,把它视为一系列知识产权(IP)策略中的一种选择。我希望大家能先问:“我希望为世界带来什么影响?保护或开放共享这项技术,在多大程度上能帮助我实现目标?”有时,答案仍然是为所有内容申请专利,因为垄断承诺是吸引风险承受能力足够强的投资所必需的。这完全可以接受!
不过,如果目标还包括环境或社会影响,或者有一个能够回馈重要创新的用户群体,又或者存在许多其他因素,那么答案可能就更加复杂。特斯拉2014年的专利承诺,部分原因可能是其成功有赖于充电站等基础设施方面的公共和私人投资。因此,虽然共享技术可能让竞争对手更快上市,但这也可能增加道路上的电动汽车数量,并有利于电动汽车驾驶者和整个行业。如果不提出这个问题,就会忽略所有这些细微差别。
您认为,生物技术和知识产权领域的“开源”模式如何帮助发展中国家提升能力,并推动合成生物学创新?
或许颇具讽刺意味的是,已公开发表的专利可能是生物技术领域最佳的知识来源之一!发展中和新兴经济体在商业应用这些知识方面拥有极大的自由,因为生物技术专利很少在全球南方提交,而更多专利已经到期并进入公共领域。
然而,要让这些知识得到应用并发挥作用,仍面临重大挑战,包括需要有足够多的“具备相关技能”的人员,以及提供有利的环境——设备齐全的实验室、可靠的供应链、及时响应的监管和资金支持。开源模式在此发挥着重要作用,因为除了开放许可之外,它们还鼓励协作开发和知识共享,这对于克服能力建设和创新方面的障碍至关重要。
世界经济论坛如何推动数据驱动型医疗保健落地?
能否举例说明这种做法直接推动科学进步的情形?
例如,孵化器等基础实验室设备通常已不再受知识产权保护,但网上很少能找到完整的组装和维修说明;开放硬件项目提供这些说明,并汇聚开发者和制造商社群,推动本地生产。获取酶几乎是全球南方面临的普遍挑战。尽管许多有用的酶如今已进入公共领域,但找到用于表达这些酶的DNA和操作规程仍可能耗时。
例如,开放工具包,如诊断研究DNA收藏库由我的实验室和许多合作者设计,并通过斯坦福大学的自由基因项目分发,提供了一套“即取即用”的解决方案。在采用正确的生产实践、质量管理体系并获得监管批准后,这套方案也可用于诊断试剂盒。我们正与喀麦隆和加纳的合作者探索在当地生产分子诊断产品的可能性,例如通过由AfriDx项目资助方EDCTP支持的项目。
已经直接推动科学进步的开放项目中,一个很好的例子是结构基因组学联盟。这是一个公私合作伙伴关系,约20年来一直向学术界和产业界开放发布数据、材料和研究工具,用于针对具有医学意义的人类蛋白质结构开展药物发现工作,促成了数千项合作和科学论文,并使1500多种蛋白质结构进入公共领域。联盟领导者继续拓展这一模式,例如创办制药公司,旨在以开放模式为罕见儿童癌症开展药物发现。
您对未来10年全球生物经济政策议程的理想构想是什么?
我们应当认识到,目前的科学资助、奖励、发表和传播体系,以及平衡技术领域公共利益与私人利益的方式,形成时间并不长,而且可以改变。
我的理想构想是,全球生物经济政策议程真正具有全球性,让全球南方国家在未来10年能够参与塑造议程、提升创新能力,并按照自己的方式从生物经济中受益;这些国家拥有大量支撑生物经济发展的生物多样性资源。
我对全球领导人和政策制定者的建议是,确保所有国家都能参与决策,并着力制定地方或区域政策,同时建立国际治理体系,以适应生物经济领域技术和社会变革的惊人速度。
合成生物学全球未来理事会将大量精力放在如何把可持续、公平、谦逊和团结的价值观融入未来的生物经济政策议程中。我们希望提供的是指南针,而不是地图,因为我们认为,这对于确保运用合成生物学创造我们向往的生活世界至关重要。

