自1999年起，《麻省理工科技评论》每年在全球范围内从生物医药技术、能源材料、人工智能等多个前沿学科和科技领域中遴选出35岁以下对未来科技发展产生深远影响的青年科技人才-“35岁以下科技创新35人”。2017年《麻省理工科技评论》将这份最权威的榜单落地中国，旨在以全球视野挖掘最有创新能力的科技青年领军人，并为这些青年科学家搭建一个高度国际化的舞台。
为聚集全球创新人才和资源，打造创新人才高地，中关村科学城与北京清华工业开发研究院联合《麻省理工科技评论》中国，于2023年3月30日-31日在北京·海淀中关村自主创新示范区展示中心会议中心举办全球青年科技领袖峰会暨《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国发布仪式。
以下为全球青年科技领袖峰会的解码生命板块：炉边谈话环节，由云现场整理。
刘千叶：感谢TR35，今天我上午就来听了，听到了非常激动人心的年轻科学家的一些创新，今天下午正好有这样一个机会，主持这个叫解码生命这样一个主题，我觉得特别切题，因为现在正是在快速发生的一个事件。
刚刚几位科学家老师也讲了胚胎的发育，造血干细胞的适中，包括免疫学正在发现的一些机制，其实今天下午这个围炉论坛，两位老师我都觉得我们仍然可以叫解码生命，但是他们在解码生命更近一步，我都是觉得在设计生物或者是改造生物的边缘，刚刚主持人也说了现在整个是DNA发现70年，从400年前列文·虎克发明了显微镜，第一次给人类打开了微观世界，70年前开始了DNA，也就40多年前才开始了有一些检测DNA的工具，20年前才开始了DNA二代测序，开始对序列有所了解。
现在的发生，不管是在单分子还是在组织层面发生了很多，从微观层面认知生命到解码生命，DNA测序，了解一个个基因在做什么，今天在座的这两位老师又是在做改造生命，我稍微介绍一下，刚刚主持人没有详细介绍两位老师，要不然还是让两位老师自己先介绍自己一下，我们在做一些什么样的工作。
邵洋洋：主持人好，许老师，大家好，我是来自浙江大学生命科学学院的研究员邵洋洋，主要是从事合成微生物学的方向。
许平：各位年轻人好，各位专家好，我是来自上海交通大学的许平，我是从事最普通的微生物环境微生物和工业微生物这个领域。
刘千叶：这个介绍太谦虚，太简单了，我稍微说一下，因为许平老师原来就认识，现在大家知道市场上火起来的叫合成生物学，真正说中国合成生物学可能最有建树的几位老师之一就有许老师。在没有合成生物学这个概念之前，过去二三十年接近三十年一直在从事这方面的工作。
这里头包括许老师做过很多早期的很重要的转化，比如说香精香料的合成，中国的上市公司爱普生物很多的技术是从许老师这边来的，包括前两天看到丰原生物，新一代的聚乳酸公司要上市，这也是许平老师的技术。
另外邵老师这边有知道有一篇非常著名的论文，要不然你自己讲讲你这个论文的工作。
邵洋洋：我们之前创建了单染色体的真核细胞，所以也得了一些奖。
刘千叶：我这么理解，我也没有专门研究过，邵老师等于是做了一个人造酵母细胞，人造酵母本来是多少个染色体，你把它都串成了一个染色体，一共原来多少个？
邵洋洋：原来是16条染色体。我们比较好奇为什么要有这么多的染色体，能不能把它所有的DNA组织到一条染色体上，答案就是yes。
刘千叶：很有意思的问题，那就是说把这16个不同的染色体，把它的段粒都去掉，再把人为的接到一起，然后看看接完以后这个东西还活不活，你给我们讲一讲这个东西什么样的表现？
邵洋洋：还是可以很好的进行细胞的活动，包括也可以继续通过有性繁殖产生子带，把这条巨大的染色体很好的传递给他的子带细胞，但是也呈现出的一些劣势，比如和原本的细胞一起竞争性成长的时候可能很快就不占优势了，也在一定程度上解答了为什么要进化出来这么多条，更科学的方法探讨了一个之前很难去研究的一个问题。
刘千叶：可不可以理解进化也需要分成不同的染色体，这样是不是有更好的机率做基因重组，否则就一个染色体。
邵洋洋：对，压力有点大，太长了，有一个单的点的力来带这个12兆左右的染色体去复制的时候它的压力很大，所以在生存的时候一些环境适应性上不如原来多条响应的更快更好。
刘千叶：所以邵老师最开始做这个工作您的初衷是什么，今天的会都是问终极想解决什么问题，有没有这么想过？
邵洋洋：这个是我导师他的奇思妙想，我只是作为一个执行者和他一起完成了这个很有意思的冒险，对于这个阶段的我来说，我想想解答的终极命题一定是随着你的认知，你的经验，你的经验在不断的调整的，所以对于当下的我来说，目前想要解决的一个就是我能不能再进一步，再去创建一个新的生命体去回答一些起源进化的问题，另一个就是说我们现在所有染色体工程的技术基本上都是在相对染色体没有那么复杂的生物上开展的，比如说一些模式的细菌，酿酒酵母，但是对于这种基因组组织层都高级结构染色体更复杂的生物其实还是比较欠缺这种精准重排，精准改造的方法，但是这个又是有意义的，因为对于染色体疾病机制的解析，治疗方法的探索都有意义，所以目前就是想要发挥前面自己的技术优势来解决这种高等生物也好，复杂结构染色体也好实现一个更精准的技术的开发跟应用。
刘千叶：我再问一个好奇的问题，纯粹是我自己的好奇心，现在已经有人设计了一个最原始的小生命的染色体，已经有这样的工作了吗？
邵洋洋：很早就有了。
刘千叶：病毒不算。
邵洋洋：2007年合了一个病毒，2010年的时候美国的科学家合成了最小的可培养的生殖支原体的基因组，跟我们这种大规模的对天然的染色体进行遗传改造还是不一样，后面包括到2017年我们中国很多科学家参与了袁进院士参与的酵母染色体的全化学合成也是挺轰动的，所以不管是原核生物还是这种低等的真核生物都有这样成功的范例了。
刘千叶：那你往后展望一下，今后的十年或者是二十年会发展成什么样的情况，感觉我们现在不仅是在改造生命，待会儿讲到改造生命，许老师多讲讲合成生物学在做很多菌的改造，但是在设计生命甚至创造生命的边缘，我们能走多远，因为现在整个技术发展太快了。
邵洋洋：这个答案我也挺想知道，也挺想听听资深专家的看法，但是我认为随着现在测序成本的下降，特别是各种组学测序成本的下降以及更加强大的各种赋能的组学分析的技术的提升，我觉得我们针对这种复杂染色体的结构的高等生物设计、改造、合成，可能是可以的，是有能力实现的。
比如说做功能性治疗的大级别的DNA的合成、克隆、递送等等这些工作可能是后面应该很快就开始有成果出来了。
刘千叶：我再留一个问题，待会儿再问两位老师，因为现在最近当下火热的是ChatGPT，待会儿再说一下这个，下面问一问许老师，许老师是中国合成生物学领域里面的泰斗了，您先讲讲您做的一些工作，特别是一些有趣的工作。
许平：我们做的工作当时的环境污染比较严重，我们实验室的人做了很简单的课题就是环境微生物，就是利用微生物的技术，因为治理污染脱硫脱氮减少雾霾做这个工作，所谓做菌剂，用在土壤修复，用在水体的修复做这个工作。
这个课题当时从自然界找微生物，但是每个微生物不同的污染物，它的机制是不一样的，这是一种很好的训练学生训练微生物的一种手段，这几十年演变成刚开始所谓的微生物的代谢工程，系统微生物学，后来就是现在演变成了合成生物学，随着知识的积累，人就逐步的建设了体系。
由于微生物是自然界是长的最快的，所以这样的话用在环境修复上比较有价值的一个技术，这几年这个技术要从自然界找微生物做这个工作，因为有个生物安全的限制，所以不能大规模的采用分子生物学手段。
刘千叶：不能啊，我还想问微生物现在还不每一个都测序的遍。
许平：可以用，但是用这个技术要负责任的，安全的问题，要进行审批。生物安全这是一个合成生物学里面一个最重要的命题之一，科学家要负责任，但是研究机制没有错，有一个领域可以用，我们可以把复杂的系统，复杂的微生物组装起来，相互之间配合，这个技术可以用，剩下的技术封闭技术可以用。
刘千叶：这不是成个掣肘吗？我一直想着这么多的微生物，应该把它的组建都给摸清楚。
许平：自然界污染的环境下，微生物默默都在干活，你们看不到的，效率有点慢，这样的话突然土壤里面也会产生微生物，自然的几十年进化，但是我们人类等不及，这样的话处理起来比较慢，但是这个技术是可以用的，但是要负责任，如果是用分子生物学的手段把菌的效率提高，要进行严格的评判，这样的话我就做了另外一个课题，我们从材料里面做可降解塑料，如果是塑料离不开材料。
刘千叶：塑料就是从微生物里生产的。
许平：用微生物技术参与生产，所以另外也是做环境，这样就好多技术可以用了。
刘千叶：可降解塑料您的意思是这方面的监管稍微容易一点吗？
许平：技术原理上因为我们可以高效的来做一些材料，这样的话这个材料本身是安全的，而且是个封闭系统做的，所以这个微生物不会释放到环境当中，所以这样可以做，但是做这个材料就是一个新的所谓的合成生物学了，因为这里面一般的微生物是做不了这个事情的，自然界不存在这种微生物的，或者存在的微生物也是效率很低的微生物，所以我们需要把效率大幅的提高，这个时候材料肯定是安全的，如果用的微生物是安全的微生物，那么可以大规模的用到环境当中去，这样的话，这个题目最终是治理环境的。
刘千叶：这个我们确实也注意到这两年合成生物学的大发展有很多努力，合成生物学除了早年的香精香料，包括大家关注的医美材料玻尿酸也是从早年提取变成发酵，这其实都是合成生物学的贡献。
刚刚许老师讲的这一点我确实以前认知不够，原来微生物我们可以用它来做一种生产工具，等于做生物生产，但是如果微生物管控不好，释放到环境里头去了，可能会有各种各样的问题，这个是国家非常严格管控的。
许平：也不是那么严肃的问题，只是说我们要注意，我们需要找安全的微生物，然后我们做的如果前期动了分子，动了里面的染色体，动了质粒体系以后，我们要经过正常的审批，这样的话是一种方法，但是我想介绍一下，如果我们这样做把化学品做成可降解材料，最终这个材料源头还是利用可再生资源，利用葡萄糖，利用纤维素糖，利用这些可再生资源，这样做的话，这就大循环回来了。
但是也带来一个问题，如果我们做大规模材料会怎么样。
刘千叶：我还想问合成生物学下一步的瓶颈是什么？现在合成生物学用的都是淀粉糖，基本上用的碳源都是淀粉水解糖，如果量大了这个是与人争粮的问题怎么解决，许老师有什么样的思考？
许平：因为我们是从事应用技术课题的，最终希望发明的技术迅速的造福人类，如果是我们前面没考虑好的，当然目前的情况下的技术手段只能采用淀粉糖，这是最可行的手段，做可降解材料，但是到发展下去第二步马上要用纤维素秸秆糖，这个技术再过几年应该都能大规模产业化了，有的企业基本上前面实验室跟小型中试打通了，这个还需要进一步发展。
再过5年到10年左右，中国的科学家还可以打通另一条线路，我们完全可以从二氧化碳来做材料。
刘千叶：许老师还有一个重要的发明叫氟碳合成生物学，咱也不用碳源，不用蛋粉糖了，直接从空气二氧化碳，这个您讲讲是怎么做的，好像是发了一篇文章，也很轰动的，第一次提出了氟碳合成生物学的概念。
许平：我们用钢厂、酒精厂的废气二氧化碳、一氧化碳这个气体材料合成各种各样的材料，PRA、PHA这些材料。
刘千叶：那您是把光合作用的一些机理给引入了细菌吗？
许平：首先是用光合作用，下面不光是光合作用，用电也可以，还有一部分现在最可行的方法，前面跟化学要结合，结合以后催化，从二氧化碳变成甲醇、乙酸这类东西，生物学家要从这个底部上也可以迅速的做成后面的材料，这几条线都是通的，都是可行的。
刘千叶：可以进行组合，前面一步化学，再来一步生物。
许平：用的能量，我们可以用风能，主要是前面可以用光能、风能这种清洁能源。这个无限想象，我认为这种技术在5-10年之内都可以大规模生产。
刘千叶：那您说的是氟碳这个合成生物学在5-10年，这还是非常可期的，在座都可以看到和期待得到。许老师因为认识好几年了，去年就给我们寄了一个体恤衫，是PLA制造的一个体恤衫，感受起来就跟普通的衣料一样的，但是好像更软更舒服一点。
许平：合作企业生产的。
刘千叶：我也再回到刚刚的关于计算，因为现在在我脑子里，我们现在正在解码生命和到改造和设计生命的边缘，解码生命这个数据量越来越大，对每个不同的蛋白、细胞或者生命体了解的越多，将来这些数据会怎么样影响到真正我们想要做的方向，我先问一下许老师，因为我脑子里头一直有一个好奇的问题，比如说我们做氟碳合成生物学，要二氧化碳把光合作用的机制引入到细菌里头了，这个原生细菌不抗拒这个东西吗？应该也会抗拒吧，我们人为的加进去几个基因，怎么就会按照我们想象的步骤去做呢？
许平：应该是抗拒的，但是我们可以用适应性进化，可以从某几种语言间替换，可以用化学知识，局部反映里面再提高，所以这个里面复杂性，这个工作不是几个月就做出来的，往往这种系统性工作通过一个博士生几年的时间。
刘千叶：一个博士生几年能做出一个，我觉得这个也很好。
许平：还不一定做的成，这里面不去做的话永远回答不了这个问题，根据我们的经验，如果加速了进化手段，还是可行的，我们团队有一些方面尝试还是成功率比较高的，微生物有一个好的特点是速度很快。
我们讲的微生物大家都愿意去用大肠杆菌，用植物菌、酵母菌这几个底盘去做这个事，根据我的经验，自然界存着很多很多比大肠杆菌还有好的微生物，所以这个时候自然界可以去找适合这个细菌的。
最近我们有个驻所到四川西部待了一个月，采回来很多样品，它就光合菌，可以在50度60到生长的光合菌。这些微生物它的速度也很快，因为这个都是自然界留给我们的礼物，很长时间净化出来的，所以这个是一个未知的领域，很难简单解释行和不行，只能去做的过程中。
主持人：而且得到自然界里去找各种各样的菌，找这些微生物回来还不赶快测序一下，然后把它给摸清楚了，这个不就是基因原件。
许平：肯定是这样做的，但是这个是所谓的大数据出来，因为我们现在做的工作也都是这样的，去找微生物，马上测序，也很便宜嘛，然后进行分析、积累，相互比较，相互串用，往往是细菌对细菌，酵母菌对酵母菌，这就是所谓的一个发明。
主持人：人工智能在这上面用得上吗？
许平：应该是可以用得上的，我们实验室的小伙伴们天天在玩GPT，也用的挺开心的，应该是可以的。但是这个网络，我们最近实验室一个陶飞教授他发表了一篇文章，很有意思，像个故事一样的，他解析一个微生物，光合菌，他一步一步的说，这里面代谢程序，专门给它打乱，怎么回事，然后能发生什么。
主持人：把代谢程序打乱，再看看它能干什么。
许平：但是这个微生物可能选的是特有的微生物，要么长的很快的，要么鲁棒性很好的，这个微生物我们做工作，就是这个底盘做了以后，最后我们可以做PRA，可以做药物，可以做这些东西，可能有很多种保障，应该算是利用自然界特有的性状被我们所用，也可以合成生物学。
主持人：实际上也是在解码自然界千万年进化出来的微生物菌是吧，把这些知识再用到我们的合成生物学。说到现在AI、计算是大课题，我再问问邵老师，AI包括下一代的GPT对我们下一代甚至设计生命，比如说下一个染色体，你要设计一个，这个会有什么样的启发？或者我们用得上吗？
邵洋洋：首先它肯定能够用得上的，因为在设计生命体合成生命体的过程中大家都知道，包括这个细胞构建有用的底盘细胞，它有一个叫DBTL的Circle，这整一个的Circle循环的试错，之前全部都是在实验室里大家去实验台前面做着，错了，不行，再回去校正，哪里出现Bug再去找一找。
主持人：干湿结合反复校正。
邵洋洋：对，比如说你合成10KB或者合成多久，它就会出现一个错误或者等等的，我觉得AI它去预测，可能能够减少你实验试错的工作，降低成本等等的。还有一部分你讲到GPT的这些语言，我们不是很了解，但是我们肯定已经在受用于此了，因为我们新兴生命体设计了之后，大家肯定很好奇你这个自然界中不存在的生命，它有什么奇特的表型，另外这些表型是因为它有哪些新的遗传关联，所以我们对它进行多组学的分析，可能就是在这个分析的这一步里面，我们已经受用到新的语言，新的计算机的这些东西，带给我们一些更精准、更快速的一些分析体验了。
但是，可能我们还是更关注它输出的数据，所以也不清楚它们到底现在已经赋能哪一步了，但是我想肯定是有益与此的。
主持人：最后还有几分钟，本来举办方给我准备一个问题，让我问问转化的问题，我临时改变主意了，前面说的合成生物学，我忽然想到一个问题，想问一个人文问题，因为今天大会也有人文的科学家。
在合成生命、设计生命、改造生命这个过程中，我其实有时候也经常在思考，现在这个细菌是不好轻易的弄，在控制的环境下国家也非常严谨的控制，你不能轻易的去用到环境里面去，只有在特定的生产环境下可以控制，可控的环境下才可以去用。
今天还有一位于老师讲人工胚胎，第一个合成人造的酵母菌，我觉得人类真是已经在边缘，真是在设计生命，人扮演上帝的这个边缘。因为我们是专做生物医药投资的，有时候投资一些项目，我有时候也开始有点含糊，比如说合成病毒，但是说我这是治疗肿瘤的病毒，有时候也害怕，我说这个东西要是失控了以后会怎么样，不期望大家都有这个担忧，我有时候也有这种担心，我想听听两位老师对这方面怎么看，先从邵老师说一说吧。
邵洋洋：我觉得应该让许老师讲一讲，许老师应该更了解这个政策制定，对我们安全伦理的要求。
许平：我把我的认知讲讲吧，特别微生物，病毒也是微生物，它速度很快，我是做细菌的，但是我们实验室都是采用安全菌。
主持人：安全菌会不会改着改着也不安全了？
许平：我们在做，在做工业的，做封闭的。做环境的我们也找土壤里面安全的环境微生物，但是在做微生物实验室，国内外一个很严格的规定，我在国外的时候，在实验室是不能吃东西的，是要穿工作服的，你的废液是不能随便倒的，这是严格训练出来的。
这个东西你要做安全的微生物，这样做环境，这样做相对安全，我做到现在没有出过一次事故，安全的微生物，实验室做其它的病原微生物是不能做的，我们工业实验室是不会去做的，因为可选的微生物对象很多。
主持人：现在还只能在相对可控的条件下做一些实验，再往后不好说。
许平：这都是可控的，只要遵守规范都是可控的，人类利用微生物的历史上百年了，一般微生物都知道，哪些是安全的微生物，任何的微生物肯定是做生理生化，前面有很多数据保证都是可控的，这个放心大胆没事，可控的。包括国家严格控制转基因，世界各地都控制，这是一种习惯，也是负责任的一种习惯，这可能是科普上需要说的，都是可控的。
主持人：希望继续能够在一个相对可控的，但是10年以后看这么多都进入合成生物学各种菌，各种基因都在往各个地方塞，这个有时候也看到整个人类，因为技术手段使我们这些东西做的更加方便了。
许平：纠正一下合成生物学，合成生物学的定义，我跟学生讲课就是很简单的两句话，合成新的生命体和新的生命现象的一种技术，这是一种技术，并不是人类要找大规模产业化新的生命体，是一种技术，我们合成这里面有很多是可控的、安全的、保障的，合成新的生命现象也叫合成生物学，实际上人的上百年前都在用这个技术，所以不需要害怕，这是一种提法。别把合成生物学看的很可怕。
刘千叶：这个可能还好，在人类再往前一步改造生命和设计生命的时候，这个是会怎么样，我也有这个问号，大家可能也讨论不出来，但是没关系，这正是我们在这个行业生命科学领域里面非常兴奋的一个行业，看着前沿科学在往前进步，工具越来越多，我们在微观的、解码生命上迈的步子越来越快，后面会怎么样发生，我们尽量保持与时俱进，我们的时间到了，今天就先这样，感谢两位老师。
