15 Jan 2019 Story Biosafety

科学发展与社会监管:警惕差距

Cold seed storage: Photo by Petr Kosina, Flickr

当今,新的技术突破和科学发现层出不穷,其发展速度之快令人难以置信,然而,相关国际法规却未能跟上这一步伐。

在我们的日常生活中,我们永远不知道即将发生什么。我们当前正在做的事情——正在使用的技术——有没有可能哪一天会伤害我们,或威胁我们的存在?

当科学家警告臭氧层快被消耗殆尽之时,政策制定者终于正视人类健康和环境所面临的严峻威胁,并达成了一项全球协议,开始采取补救措施。

科学是双刃剑,既能给人类的生活带来巨大利益,也可能创造出我们不想要的东西,给人类带来巨大的危机。

如今,科学家正在使用3D打印、人工智能、不断更新换代的计算机、显微镜和卫星等高科技工具帮助我们更好地了解世界。他们集中精力寻找解决方案应对我们已知的挑战,也致力于揭露一些最新出现的问题。

虽然科学与创新为我们解决当前所面临的气候变化和生态系统挑战提供了极大可能性,但我们必须谨慎科学可能带来的负面效应,避免科技会像弗兰肯斯坦怪人一样报复社会。因此,让整个社会了解最新科学发现可能产生的全球影响或后果,以及政府在制定法律法规时,充分重视并采用预防原则至关重要。

根据这一原则,在开发和处理创新型应用和产品时,须采取严格的风险评估,并确保将各利益相关者的观点容纳其中。预防原则指出,当人类活动可能产生科学上似乎可信,但实际不确定的影响时,应采取行动避免或减少可能产生的伤害。

联合国环境署的职责在于,对具有潜在全球影响力的最新科学发现进行预测和追踪。为此,环境署与世界各地的科学家和各组织合作,告知政府、企业和民间社会决策者最新出现的紧急挑战,并为他们快速开展行动提供知识和选择。

在微观层面,最近有一些惊人的发现。世界正在以前所未有的速度失去植物物种,大约1/5的植物面临灭绝的危险,做好种子保护工作至关重要。

《全球植物保护战略》要求到2020年75%的受威胁植物物种获得非原生境保护。然而,种子银行(种子库,种子均被储存在温度为-20摄氏度左右的地下室内,以保证其活性和新鲜程度)却无法成为许多受威胁植物的选择。如橡木、栗子和鳄梨树。这些树的种子不能忍受干燥过程,因此不能进行冷冻处理。发表于《自然植物》杂志的模型指出,36%的极度濒危植物物种,33%的树木和约10%的药用植物属于这一类。

因此需要替代技术。研究人员正针对那些难以在种子库中存活的种子开发低温贮藏技术,在深低温(如液氮,-196℃)条件下进行保存,其中包括咖啡和可可等植物的种子。

与此同时,在美国,科学家已经发明出一种可以发电的蘑菇。

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Could mushrooms generate clean energy in the future? Photo by Pxhere

美国史蒂文斯理工学院 (Stevens Institute of Technology)的研究人员发现,用3D打印的细菌和细小的电线覆盖蘑菇,可以产生足够的能量来点亮LED灯。研究人员称,真菌的生长提供了遮盖物、水分和营养,而菌盖上的3D打印细菌通过光合作用提供能量,在细菌旁边打印的微小石墨烯可以捕获光合作用中微生物释放的电子,产生生物电。这预示着未来利用细菌产生清洁能源的无限潜力。

合成生物学

联合国环境署和合作伙伴明确的一大挑战是合成生物学——基因工程技术的高级阶段。你是否知道科学家可以通过改写大肠杆菌等微生物的遗传密码,对其细胞机制进行修改,让其可以将吸收的糖分转变成合成燃料分子,从而将这种细菌变成小型“燃料生产工厂”?或者你是否听说,酵母菌经过重新编程,能够生产青蒿素这一抗疟疾药物,而通常这一药物提取自艾草类植物?

合成生物学被《生物多样性公约》定义为现代生物前沿技术和发展新维度。它结合了科学、技术和工程,以促进和加速对遗传材料、生物有机体和生物系统的理解、设计、重新设计、制造和/或修改。

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CRISPR-Cas9 (pronounced crisper and short for clustered regularly interspaced short palindromic repeats) is a customizable tool that lets scientists cut and insert small pieces of DNA at precise areas along a DNA strand. Photo by the National Human Genome Research Institute, Betheseda, MD, USA

然而,有意或无意地将基因改造生物释放到环境中可能对人类和环境健康产生重大的负面影响。

“滥用这些技术并且未能考虑到意外后果可能会造成不可逆转的环境破坏,并引发严重的地缘政治威胁。”联合国环境署负责协调《前沿报告》撰写工作的环境专家Pinya Sarasas说道, “鉴于合成生物学可能造成的潜在深远影响,我们需出台治理方案和科研指南,以确保我们以负责任和合乎道德的方式使用这些技术。“

合成生物学已被确定为具有潜在全球影响的新兴问题。鉴于此,它与地球工程学(geo-engineering)、永久冻土泥炭地、适应不良、氮的循环经济以及景观连通性等话题出现在联合国环境署旗舰出版物《前沿报告》中,该报告将于2019年3月发布。

欲了解更多信息,请联系 Pinya Sarasas