合成生物学：引领大健康领域的第三次生物技术革命

在2024年3月29日举行的“2024（第二届）合成生物学与生物医学健康大会”上，华东师范大学副校长施国跃指出，合成生物学这一新兴交叉学科正逐步改变我们的生活，其在疾病的诊断、药物研发和生产以及基因和细胞治疗等领域发挥着重要作用。

据施国跃副校长介绍，合成生物学是对生物体进行再设计与合成的科学。华东师范大学生命科学学院副院长叶海峰进一步解释说，合成生物学正在为大健康领域带来深刻变革，主要体现在以下三个方面：

首先，在疾病的诊断方面，合成生物学构建了能检测疾病标志物的精密生物传感器，为早期诊断和实时监控提供了可能。这种技术能够提高治疗的及时性和有效性，从而提升病患的生存率和生活质量。

其次，在药物开发和生产领域，合成生物学使科学家们能够设计和生产新型生物分子。这些分子不仅可以用作创新药物，还能够优化传统药物的生产过程，实现更高效、低成本的药物制造。此外，通过改造微生物，合成生物学使其成为高效的药物生产工厂，这为生产原本昂贵或复杂的药物提供了新途径。

最后，在基因和细胞治疗领域，合成生物学提供的精准工具允许根据个体的遗传背景定制治疗方案，实现个性化医疗。这不仅提高了治疗效果，还降低了副作用的风险，为治疗遗传病和某些类型的癌症开辟了新路径。

与此同时，人工智能（AI）正在改变人类社会的生产方式。叶海峰认为，AI为医学合成生物学带来了革命性的进步，提供了强大的数据分析能力，能够处理和分析包括基因序列、蛋白质结构等在内的复杂生物数据。也可以通过深度学习等技术预测分子间相互作用，加速药物发展和疾病治疗创新，还能揭示未知生物规律，推进个性化医疗。

然而，将AI应用于医学合成生物学仍面临一些挑战。首先，AI的效果依赖于大量高质量数据，而数据质量和可用性往往存在问题。其次，AI模型的不透明性（即“黑盒”问题）在医学领域尤其引人关注，关系到治疗决策的透明度。此外，处理个人健康信息时的伦理和隐私问题，以及需要跨学科合作的复杂性，都使得应用AI进行医学研究更具挑战性。