现代生命科学的主要研究方法

一一深圳市生命科学行业协会常务副会长丁星当人类生命在宇宙中成为一种存在的时候，“生老病死”就己经是亘古不变的宿命。无论是皇帝还是平民，无论是官员还是百姓，无论是富人还是穷人，都摆脱不了上述人生框架。现在，基于细胞与基因的生命科学改变了这样的状况，“生老病死”己转开始纳入到一个可以用技术来解决的范畴。事实上，生命科学己经向我们展示出不一样的景象：生可以生得健康、老可以抗击衰老、病可能彻底治愈、死可以更加长寿，甚至长生不老生命永续也开始成为一个受关注的话题。今天，影响我们生命健康长寿的技术不仅仅是生物技术，生命数据、人工智能与移动互联也对生命健康有深刻影响，尤其是BT（生命科学）与IT（信息技术）之间的相互融合，将有可能彻底改变我们对生命的认知和生命的存在方式，以及我们对疾病治疗和生命健康的技术手段与管理方法。医学代表对生命的认知。在人类还处于原始状态时候，我们仅仅只能从人与自然的关系方面来理解生命，认为疾病就是魔鬼附身，通过跳大神来驱逐病魔，这就是巫医时代。跳大神的仪式很神圣，当巫师与患者都相信缠绕躯体的病魔被驱逐的时候，精神的力量也会有恢复身体健康的作用。当然，跳大神的作用是有限的，所以在一些区域内通过各种方式形成了认识生命的理论与方法，研究和积累了各种各样的治疗方式，产生了诸如中医、蒙医、藏医等这样的小众医学。小众医学认知生命的方法，主要是从观察身体的外部表象来认识生命，中医“望、闻、问、切”就是典型的例子。西医原来也是欧洲的小众医学，后来因为建立在分子化学及生物解剖学的基础上，有比较完整系统的分子化学理论，加上人体解剖学让我们第一次看到了身体的八大系统、各种器官以及组织，弄清楚了它们的功能与关系，所以也就有了更科学的治疗方法与效果。基于西医的现代医学之所以被广泛接受，是人类理性与明智的选择。然而，现代医学发展到今天也碰上了瓶颈：一是基于细胞与基因的那些重大疾病，如肿瘤、心血管及糖尿病等成为了威胁人类生命的不治之症；二是健康活到70、80或90岁大家有点信心，但健康活到120岁许多人都缺乏信心了！现在，生物科技，包括基因组学、细胞组学和代谢组学等，将构成各种组织的细胞基因也都弄明白了，对生命的认知更加接近生命的本质，人类对生命的认知又推进了一大步，疾病治愈与健康长寿120岁将越来越接近现实。生命科学己经走到历史关头，一场基于生命科学的社会变革即将到来。生命科学与现代医学有五大差异：1、理论不同：现代医学依据的理论是人体解剖学和分子化学，而生命科学依据的理论是生物组学，主要包括细胞组学、基因组学和蛋白组学等等。2、方法不同：现代医学的主要方法是手术，放疗和化疗，都是通过外部力量对身体进行干预，以达到治疗疾病的目的；而生命科学是利用基因改造、细胞修复和免疫治疗，利用人本身的生命力与免疫力的能力，通过调动人体内部力量来达到治疗疾病和抗击衰老的目的。3、理念不同：传统医学是广谱性的治疗，原则上每一种疾病给每个人的药物与治疗方式大体是一样的，个体的特异性考虑比较少，手术、化疗与放疗在杀死病毒的同时也杀死了正常细胞，因此经常产生了副作用。而生命科学的治疗方法基本上是个体化的，它是利用病人的自体细胞增殖培养后再输入体内为病人治疗，或者将干细胞改造成专属于患者疾病的需要为其进行治疗。4、目标不同：现代医学的核心是医院，医院的主要目的是治疗疾病，是在一个人患上疾病后为您服务。这一轮生命科技革命，与传统医学和现代医学的一个重要区别，还在于主要的目标不是疾病治疗，更重要的是不生病少生病晚生病，即使生了病也能早期发现早期治疗。与原来通过外部干预的方式不同，生命科学主要是通过人利用人类自身的生命力与免疫力来达到解决疾病治疗与健康长寿的目的。5、体系不同：现代医学是以医院为核心，制药厂和设备厂为辅助的医疗体系。生命科学构建的医疗体系是以健康管理机构为核心，治疗只是其中一部分，将来可能会越来越少。健康管理机构将来不仅要治疗疾病，其职能要往前端延伸，做健康管理，往后端延伸其做康复康养。将来的健康医疗体系要以健康管理为目标，以生命科学技术（包括细胞库和细胞制备中心）为支撑，为大家提供细胞储存、制备与治疗等服务，而设备厂和药材厂为辅助，构建一个对健康有保障的服务体系。如果说二十世纪是中国社会的大变局时代，二十一世纪也会是人类的一个大变局时代。这个大变局是由日新月异的科技创新推动的，尤其是以生命科技为代表的新技术进步，彻底的疾病治愈与更加的健康长寿将对人类社会、政治与经济将产生巨大而深刻的影响。因此，生命健康的产业体系、项目业态、消费模式，以及相关的技术、产品与服务也会完全不同，生命健康医疗的模式也将被重新构建。与传统医学相适应的产业体系就是草药、药丸、药膏，还有药铺、药罐与郎中等等；现代医学的主要方法是手术、化疗与放疗，以及各种专家、医生等，是一个以医院为核心以药物医疗器械为支撑的服务体系；生命科学的主要方法是基因编辑、细胞修复与免疫治疗，核心是综合细胞库、基因检测中心、生命数据中心、细胞培育工厂、健康管理中心及生物治疗中心等等。生物科技与生命数据、人工智能和移动互联将会深度融合，未来的健康医疗模式将显示出三个重要特征：全过程的健康管理、自主化的个性服务、一对多的平台诊疗。所谓全过程的生命管理，就是不只是在生病的时候，而是从出生到终结的全过程全方位的生命呵护。所谓的自主化个性服务，就是个人参与建立自己独一无二的生命数据库，每个人都得到的是独享的健康医疗服务。所谓一对多的平台化诊疗，就是未来我们的健康状况与治疗方案不是医生说了算，更多的是基于您的动态生命数据通过算法得到的诊断评估与治疗方案。生命科学产业目前己经是全球公认的发展方向，也是世界各发达国家争夺的战略性新兴产业。不过，由于技术还有待成熟、临床还有待推广、民众也有待认知，但己经为治疗肿瘤等难治性疾病赋予了新的希望。事实上，近十多年诺贝尔生理医学奖都己经没有现代医学的地位，传统医学更是没有什么成就，基本上都奖给了生命科学领域的科学家及相关的科研成果。2017年，美国FDA己经批准瑞士诺华公司的Car-t细胞治疗技术在医院临床治疗白血病，目前公布的治愈率达到87%，改变了癌症只能是姑息性治疗的状态，让治愈血癌变成了现实，对治疗实体瘤如肺癌、肝癌与直肠癌等看到了希望。目前，全世界都在细胞治疗肿瘤方面展开了新一轮的探索，“新抗原肿瘤个性化细胞疫苗治疗”技术己经成为一个新的研究方向，与传统的手术、化疗、放疗相比在副作用与治疗效果方面都有所改善，期待癌症的治疗能带来新的突破。这次新冠肺炎的爆发，在武汉已经有重症病人的临床应用案例。2020年2月15日下午15点，国务院联防联控机制召开新闻发布会，针对重症患者的治疗，科技部生物中心主任张新民表示，目前部分产品和技术取得了良好的效果，其中包括开展干细胞技术在重症救治方面的临床研究。干细胞技术在重症救治方面的临床研究能够抑制免疫系统过度激活，通过改善微环境，促进内源性修复，缓解呼吸窘迫症状，经过严格的临床检验，以及安全性，有效性评价以及严格的质量鉴定，干细胞技术在符合干细胞应用规范和临床试验规范的前提下，对若干重型患者进行了治疗，也初步取得了效果，显示出了治疗安全有效。细胞治疗目前在国内暂未有相关技术被批准在医院进入临床应用，但这只是一个时间问题。事实上，除中国之外，全球细胞与基因技术有50多个产品己经被批准在医院临床应用，除上面提到的Car-t之外，用于骨关节损伤、下肢缺血性坏死等细胞技术都有临床应用。细胞治疗在糖尿病、红斑狼疮及儿童脑瘫治疗等方面，都有良好的临床治疗效果，细胞与基因治疗，非常值得我们关注与期待。客观的讲，巫医、中医与现代医学，包括生命科学，他们都代表了人类对生命不同阶段的认知，每一个阶段都是人类对生命探索认知的结果，也代表了科学技术的不断进步。巫医从人与自然的关系方面认识生命，中医（小众医学）从人的表象去认识生命，西医开始解剖人体，认识到了组成人体的系统、器官与组织，对生命的认识更进一步。现在，细胞是组成人体最基本的单位，这个己经成为一个常识，而生命科学从细胞与基因的层面开始认识生命，更加接近生命的本质，因此产生的技术与治疗方法更具革命性与颠覆性，这是有科学依据的。毫无疑问，医学的每一个阶段都有具有独特的价值，医学的每一个阶段也都是历史性进步，不要简单用中医去否定现代医学，也不要用现在医学去否定生命科学，对现代医学的价值要有充分的肯定，更要对生命科学的引领性革命性充满期待，这才是科学客观的态度。2020年8月3日关注我不走丢，更多精彩内容绝不让你失望！

习总书记在考察新型冠状病毒肺炎防控科研攻关和诊疗救治工作中指出“人类同疾病较量最有力的武器就是科学技术，人类战胜大灾大疫离不开科学发展和技术创新。”…要加强生命科学领域的基础研究和关键核心技术突破，加快提高战略科技力量和战略储备能力。为应对新型冠状病毒疫情，国家自然科学基金委员会已于1月22日发布了有关“新型冠状病毒（2019-nCoV）溯源、致病及防治的基础研究”的专项项目指南，并于3月17日完成了申请、评审及资助工作。近年来的严重急性呼吸综合征冠状病毒、埃博拉病毒、中东呼吸综合征冠状病毒以及此次2019新型冠状病毒感染导致的传染病，无一不是微生物、人、动物及生态系统相互作用失衡引发的严重结果，因此加强相关领域基础研究尤为迫切。尽管生命科学部在既往的资助工作中对涉及病毒起源、进化，传播与感染，疫苗研发等领域有过多项资助，但人类对病毒的认知还非常匮乏，对机体感染病毒后的免疫反应机制还有待于深入研究。生命科学部将在今后的资助工作中，积极鼓励科研人员围绕病毒学、病原微生物学、免疫学以及动物模型等开展深入系统的研究，努力推动病毒学及病毒与免疫系统互作研究的前沿理论与技术。注重跨学科交叉研究以及采用新的科研范式针对亟待解决的科学问题开展的研究，鼓励在研究工作中，运用人工智能、大数据、云计算、高通量测序等新方法新技术。鼓励与数学、物理、化学及临床医学等学科领域的交叉研究，鼓励申请者持续、系统地开展下述方向的研究，学部将在资助工作中给与重点关注及稳定支持。1、病毒起源、进化、宿主和多样性的系统生物学研究2、病毒的结构、功能、稳定性与毒力研究3、病毒跨种传播的机制以及人类、动物与环境互作对病毒跨种传播的作用和影响4、人畜共患病的病原、宿主以及传播与演化5、冠状病毒与宿主相互作用的细胞生物学过程和分子机制6、 冠状病毒感染致病动物模型和病毒感染诱导的组织、器官病变机制7、天然免疫系统对病毒感染的反应机制及在病毒疾病进程中的功能8、病毒感染触发免疫系统紊乱和炎症因子风暴的机制9、 病毒感染与免疫记忆及耐受形成机制10、病毒感染的免疫逃逸机制11、疫苗及疫苗佐剂研究12、基于病毒学和病毒诱导免疫反应机制的先导化合物研究来源：国家自然科学基金委生命科学部

生命现象作为自然界的奇迹，历来对哲学家和科学家具有持久的魅力。生命科学就是要探索这个奇妙世界的奥秘。在现代科学发展过程中，生物学也是取得了巨大的发展。“生物学”这一传统学科概念正逐渐被“生命科学”的名称所取代。现代生命科学包括现代遗传学、分子生物学、生物化学和神经科学等诸多学科。现代遗传学的奠基人是奥地利生物学家孟德尔。嘿嘿，相信上过初中高中的你一定听过孟德尔的遗传定律吧。孟德尔开创了用数量统计方法研究遗传规律的道路，促使遗传学研究同细胞学成就的结合，使遗传学从个体水平深入到细胞水平，由此导致了染色体和基因理论的创立。还有美国生物学家摩尔根，他对基因理论发展也是做出了重大贡献的。知道摩尔根著名的果蝇杂交实验吧，摩尔根通过这个实验发现了基因的连锁现象。并且再后来摩尔根等人在《遗传的物质基础》《基因论》等著作中系统论述了他的基因理论。分子生物学中的多分子体系向原始生命的演化,是化学进化的重要阶段。有时,这一阶段也被称为分子进化阶段。而后将进入生物进化阶段。生命起源问题是现代生命科学中的重要问题。目前虽然取得了不少成就但由于生命起源的过程涉及原始地球40亿年的演变,因而要真正解决这个问题,需要天文、地理、地质、化学、生物、物理及航天等各学科领域的合作。可以说，现在人们对生命起源的探讨仍只是初步的。嘿嘿，说了这个多，大家对生命科学有了大致的了解了吗？是的现在人们对生命起源的探索仍然是初步的，但是，往后随着科学与技术的不断进步，人们能够发现了解的将会更多。

生命科学领域的通关之旅CZ @ 2020.10.28 14:07:23通关！生命科学的研究，本质上应该可能是一场通关之旅，即弄清楚生命世界的本质和意义！一旦弄清楚了生命世界、生物系统的本质和意义的话（尤其是从生命起源与进化的角度看过来、从动机进化论的角度看过来），那么，就基本上找到了通往打开自然界之中生命系统神秘面纱的大门和钥匙，其前方，必将是无尽的思想宝藏，是真善美的化身，是真理、善良与美丽的化身，而不再是此前令人痛苦、慢病、犯罪和战争的残酷与无奈！于是，真正的生命科学的研究，即可走向新的征途，开启奔向人类文明与精神愉悦之思想空间的星辰大海之瑰丽旅程！

军事科学院军事医学研究院科研人员查看实验结果。刘征云摄/光明图片资料图片【讲武堂】现代生命科学技术是指以生命为研究对象，基于对生命现象观察和实验基础上构成的庞大学科体系。进入21世纪，作为自然科学中发展最快、影响最大的学科之一，现代生命科学技术正以难以想象的速度在军事领域得到运用，将催生新的作战理念和作战样式，深刻影响世界新军事变革的方向。1.先进的科学技术总是最先应用于军事随着现代生命科学技术的持续快速发展，以生物科学、脑科学为代表的新技术和新成果，在军事领域中的应用，范围越来越广、渗透越来越深，不断催生新的作战样式和作战理念。现代生命科学技术的发展，为生物战剂的研制提供了无限的空间。生物武器是指以细菌、病毒、立克次体、生物组织、毒素等为战剂，使人类、动物和植物致病或死亡的物资、材料、器具等的统称，其核心是生物战剂。生物战剂可划分为三代：第一代是利用自然疫源性病原体；第二代是用人工技术培养病原体；第三代是用人工技术合成病原体。利用合成生物学、基因工程制造出的第三代生物战剂具有更强的毒性、耐药性、传染性，尤其是基因编辑技术的应用，使生物战剂具有特异性，或称种族性、精准性。目前生物武器的使用主要有两种方式，一个是生物战，另一个是生物恐怖袭击。生物武器应用于战争，就是所谓的生物战。一旦发生生物战，势必改变战争结果，并给人类带来巨大灾难。虽然20世纪70年代，国际上签署了《禁止生物武器公约》，但生物战的威胁始终未能消除。对于一些相对弱势的国家，使用生物武器成为其在非对称性军事对抗中的可能选择。随着生物科学技术的不断发展，生物战剂的技术和品种不断改进，逐步向多样化、小型化方向发展。脑科学的研究起步较晚，但在现代生命科学技术乃及整个自然科学理论和技术体系的强力支撑下发展迅猛。脑科学具有广阔的军事应用前景，从目前的发展趋势看，主要有以下两个方面：一是控脑。通过非侵入性的脑脑接口或对大脑的特定部位实施特殊频谱信号刺激，达到干扰和控制大脑思维活动的目的。二是脑控。通过非侵入性脑机接口，实现大脑对生物目标或物理目标的直接控制。脑科学本身也属于两用性研究，在脑机接口、脑脑接口、大脑思维读取与意念控制等领域的研究逐步深入，读脑与脑控在不远的将来有可能成为现实。2013年8月，美国华盛顿大学科学家首次进行了人类之间非侵入式脑脑接口试验，研究人员通过互联网发送脑信号，成功控制远在校园另一侧的同伴的手部运动。这类技术伴随产生的军事威胁值得警惕，未来有可能催生新型脑机武器装备，出现“认知战”“大脑战”新的战争样式。能力提升技术将得到更广泛应用。人体增强技术可以使得普通人以及军人更加高效地工作，并且能够在此前无法进入的环境中工作。其中包括，机械外骨骼、视网膜植入、听觉增进装置，甚至是提高智力的神经性药物等。有四类人体增强装置：一是体能增强装置可使人类更快更强。外骨骼等技术将大大增强人类能力，美军一直在尝试通过技术改善士兵体质功能，包括增强外骨骼力量，以增强个人的负重能力。二是大脑增强装置实现意念控制。脑机接口包括从脑到机、从机到脑两个方向，当前脑机接口系统绝大部分是单向的脑到机，也就是所谓的意念控制。还有部分是从机到脑，用于实现对动物行为的控制或诱导，即动物机器人。三是记忆增强药物让人类更聪明。神经性药物可以提高人的记忆力和思考速度，增强大脑功能。四是视听增强装置让人类变成“千里眼”和“顺风耳”。通过视网膜植入技术，人类不仅能恢复视力，甚至可以通过手术获得夜视能力。2.现代生命科技将对未来战争产生颠覆性影响现代生命科学技术在军事领域的应用还处在上升阶段，发展的空间不可估量，对未来战争的影响可能是颠覆性的。生物武器可能会成为战争威慑和制衡因素。核武器因其强大的杀伤力而成为当今世界各国之间竞相发展的战略威慑的核心力量，成为一个大国的战略支撑。现代生命科学技术支撑下的生物战剂发展空前迅速，它可以产生人类无法预防和控制的活性生物炸弹，突破人体的免疫系统，像大规模杀伤武器一样，能够在短时间内对人类产生巨大的杀伤效应；它也可以具有精准性，针对性攻击毁灭一个种族，或一个特定的人群，或一个特定的人；它的潜在巨大战争效能可以给人类带来极度的恐慌。其技术含量高、成本低、威胁大，可像核武器一样成为国家之间威慑和制衡的力量，从而影响国家的战略决策，改变战争的形态。每一次新的军事革命都是以新的战争未知领域的拓展为标志。战场空间多维化是现代战争的特点，当今战争已由陆、海、空，发展到太空、电磁空间和网络空间，即由自然空间发展到虚拟空间。现代生命科学技术在战争领域的深入应用，将使战争空间由宏观进入微观。新的作战空间的出现，必然催生新的作战理论、作战样式、作战人员和作战装备。像其他领域的科学技术一样，现代生命科学技术的进步和发展对战争制胜机理会产生深刻影响。从战场毁伤效应看，传统的战场毁伤效应以作战人员的伤亡和武器装备的毁损为标准综合判断，而生物化战争则直接以人为对象，战斗力依靠生物技术对战场人员机体的损伤、认知功能的控制和心理震慑来形成，可以说，战争由对生命的剥夺转为对能力和行为的控制，由硬杀伤变成了软杀伤、软损伤，战场对抗的着力点发生了根本的变化。从作战装备体系看，现代生命科学技术在战场的应用，突出的是技术手段，其战法已固化于技术手段中，使作战装备从有型化向无形化转变。从作战手段看，现代生命科学技术在战场的应用具有较强的隐匿性，其作战手段产生的效果有时很难判断是自然因素还是人为因素，可能会误导指挥判断，影响或改变战略决策。3.着力构建军事生命科学技术发展体系在新时代，构建军事生命科学技术发展体系，加强军事生命科学技术发展，是军队能打仗、打胜仗的必然要求。第一是要完善军事生命科学技术发展宏观管理机制。一是推进体制建设。以此轮国防和军队改革及支援地方抗击新冠肺炎为契机，构建完善军队卫勤组织管理体系，形成全军上下一盘棋的组织管理构架，为军事生命科学技术发展提供坚强的组织保障。二是搞好顶层设计。紧密追踪国际军事生命科学技术发展趋势，从国家安全、军事战略安全的高度，科学规划制定攻防兼备的军事生命科学技术发展战略。三是强化保障力建设。建立长效稳定的投入机制，聚焦与军事相关的重点研究方向。第二是要建设军事生命科学技术发展支撑平台。要构筑军事生命科学技术研发平台，建强军队生命科学技术科研和临床机构，大力发展与军事医学和作战相关的重点学科，为军事生命科学技术发展提供基础支撑。要创立军事生命科学技术信息服务平台，集成病原学、病理学、免疫学、流行病学、社会心理学、实验室检查、临床治疗等生命科学信息资源，为军事生命科学技术研究和决策提供信息支撑。要完善军事生命科学技术人才培训平台，建立以军医大学、科研院所、医疗机构为支撑，学历教育与任职教育相结合，层级分明、训用一致、覆盖全军的培训体系，为军事生命科学技术发展提供人力支撑。第三是要加快研发颠覆性的军事生命科学技术。要紧紧围绕脑科学、生物科学等重点生命科学领域，集中优势资源集智攻关，研发一批具有颠覆性的军事生命科学关键技术。在生物科学方面，要加大研发力度，形成一批关键技术和装备，打造我军强大的生物安全防御体系。要充分利用3D生物打印技术、基因组编辑技术、神经影像技术、蛋白质研究技术、单分子单细胞技术等新技术手段，推动军事医学基础与应用研究的全面发展。第四是要构建军民融合生命科学技术研发体系。要最大限度提高军地生命科学技术发展资源综合利用率。要抓好应急应战一体化建设，实现国防动员机制与国家应急机制的有效衔接。要加速推进军队与国家应急管理工作接轨，将军队卫生应急工作纳入规范化、制度化和法制化的轨道。（作者：康耀武，系国防大学军事管理学院副教授；康凯华，系武警工程大学军事基础教育学院学员）

撰文、编译 | 咸姐责编 | 兮在科研的领域，与高年级研究生或者博士后相比，本科生或许就像蹒跚学步的娃娃，充满朝气、充满好奇，却也略显稚气。当我们谈论生命科学领域的“新生代”时，通常指的都是前者，而往往不自觉地排除了后者。虽然一些成功的科学家从本科就开始进行学术研究了，然而大多数本科生进入实验室时只是被当成实验室的“小帮工”，而非真正的科研人员，他们被误解为没有足够的时间投入而不值得给予完整的科研训练，于是他们努力地做着被安排的重复性的、枯燥的、劳动密集型的工作，慢慢地消耗着他们对科学世界的热情，等热情殆尽，或许生物医学领域就此失去了一位有潜力的科学家，这自然与我们吸引才华横溢的年轻人投身生物医学研究的使命背道而驰。当然，还有一种可能，就是这些本科生最后成为了研究生。那么，这里就有一个不容忽视的问题。大部分的本科生主要是由研究生或者博士后（我们暂且称之为“小导师”）所指导的，这些小导师还处于探索自己的科研道路中，并且缺乏指导经验，他们的激情、能力、学识和个性，乃至科研习惯，都将深深地影响着被指导的本科生的未来科研之路。万事开头难，倘若开头的指导就存在着问题，那么这些问题将影响他们整个科研生涯，错误的研究习惯和科研思维不仅为他们未来的科研造成阻碍，也会阻止他们成为一个好的导师，从而形成一个恶性循环（图1，左）。只有投入足够的时间和精力对本科科研人员进行适当的培训才能形成科学研究的良性循环（图1，右），当然，这样的投入是值得的。首先，它可以吸引有才华和创造性的年轻人投身生物医学研究，为他们未来的成功打下坚实的基础；其次，它为小导师提供了一个宝贵的机会，在实验室大导师的指导下发展教学和激励技能，从而促进了小导师自身的职业发展和成功；最后，训练有素的本科生也能为实验室做出很大贡献，从而加速实验室的研究进展。不论从长远来看，还是只看眼前利益，似乎给予本科生适当的科研训练都是百利而无一害的事。那么，对于导师，尤其是缺乏经验的小导师来说，要如何更好地指导本科生的科研之路呢？2020年7月9日，美国斯坦福大学的骆利群教授与李介夫博士在Cell上发表评论Nurturing Undergraate Researchers in Biomedical Sciences，通过剖析常见的问题，为研究生以及博士后更好地指导本科生进行科学研究提出了一些建议，当然一些建议也适用于直接指导本科生的有经验的大导师，同时也为本科生进行科学研究提出了建议，以让他们为未来的职业生涯做好准备。同事还是苦力？态度决定一切。一个好的开头，取决于我们的态度。虽然每个人的科研生涯都是从最基本的技能开始，并通过无数重复来掌握的，但是，导师们，尤其是新手导师，必须认识到，本科生不是廉价劳动力，应该以科学之美和探索之奇迹来激励他们，发现他们的问题，信任他们的能力，并为他们提供类似于研究生的全面科学培训，而不只是让他们沦为重复劳动的“工具人”。万丈高楼平地起经验告诉我们，在科研过程中，如果不知道实验或方法的原理，本科生乃至所有人都可能在毫无意识的情况下犯错误。这种由于缺乏基本知识或合理的假设而导致的错误往往最难被发现，并且可能会花费大量时间进行故障排除。因此，在给本科生分配任务之前，小导师应该首先与本科生们充分讨论项目的背景、理论依据、科学目标以及关键方法的机制，就像与实验室负责人或顾问委员会的讨论那样。在这样的讨论中，本科生们应该鼓起勇气，打破砂锅问到底，直到彻底地解决了心中所有疑问。而导师要展示自己的知识和科学思维，解决他们所有的问题，而不是简单地发号施令。毕竟，如果一个导师不能说服他们的本科生，那就该重新考虑实验方向或是反思自己的沟通技能了。只有充分了解每个实验的原理，本科生才能理解实验目的，避免实验过程中的错误。而与此同样重要的，是对本科生进行实验设计和项目管理的训练。他们的实验室工作通常是由单个实验来定义的，而不是一个完整的项目。但是如果能给他们一个小项目，让他们半独立地完成，在获得完整的研究技能的同时，会极大地激发本科生的主人翁意识，让其学会如何解决意外的问题，并且如果项目成功，也会极大地增强他们继续进行研究的信心。当然，考虑到本科生的课程和社团活动，可能没有足够的时间执行一个完整的项目，那么，小导师们可以定期与本科生讨论自己科研项目的进展和目前的困难，同时也包括实验设计、技术路线的选择以及对照设置的原因，让他们不仅参与实验，还可以了解一个项目的完整历史。打好整个框架，地基就是最重要的了。不要因为小导师的成功而让本科生误以为成功很容易，却忽视了成功背后的艰辛和努力，从而导致盲目自信，忽略培养自己扎实的科研技能，而最终埋下了一颗随时爆炸的定时炸弹。虽然上文提到本科生不应该成为没有感情地做实验机器，但是为他们提供扎实的研究技能和实验技术培训是避免定时炸弹的必要手段。只有当本科生能够在没有导师的情况下完美地完成整个实验室，才能认为其真正获得一项技能。也只有当他们熟练地执行一项技术的时候，他们的结果才是可解读的。读万卷书，行万里路一个在低年级研究生中普遍存在的现象是勤奋、精通多种技术，但视野不够开阔。一个很大原因在于他们本科阶段受到的不均衡训练——只学技术（因为小导师们的实验需要帮助）。积累知识，从而对某个领域的大框架做到心中有数，最有效的方法就是阅读文献。小导师应该通过对选定的文献进行彻底剖析，强调每一项实验对整体发现的贡献，从而引导学生进入科学文献的世界。当我们的本科生发现并与我们分享我们自己错过的重要论文时，难道不是一个充满喜悦的里程碑时刻吗？同时，本科生应该得到更好的科学交流训练，有更多的机会展示自己的研究成果，这是对他们努力的认可，并可以鼓励他们继续研究之旅。而对于未来成为医生、律师或者政策制定者的本科生来说，这样的训练对于他们更好地理解科学研究的运作方式、更好地与科研人员共事合作都有很大的价值。值得一提的是，其实让本科生参与实验室组会也是提高每个人演讲技巧的一种非常有效的方法。此外，参加学术会议、各种学术活动和科研比赛，也是培养本科生科研能力的重要部分。当然，除非是富到流油的课题组，大多数导师是不会轻易负担一个本科生的类似经费的。那么，这个时候，就需要来自各种机构和科学协会的支持了。做好自己最后，对于本科生，骆利群教授也提出了几点建议：1. 理解实验的原理和方法；2. 打破砂锅问到底，直到解决脑海中的每一个难题与疑问；3. 通过反复和耐心的实践掌握技术技能；4. 学习如何开展和推进一个项目；5. 练习沟通技巧，公开展示自己的研究发现；6. 通过阅读文献和参加研讨会来扩展自己的科学视野。总之，只有张开双臂欢迎本科生加入生物医学研究领域，并通过适当的培训来培养他们，才可以建立一个拥有蓬勃发展的下一代科学家的更可持续的科学世界。科研要从娃娃抓起，当然，试管还是要刷的，但是记得告诉他们试管刷完有什么用。

现代生命科学技术是指以生命为研究对象，在生命现象观察和实验基础上构成的庞大生命科学体系。进入21世纪，现代生命科学技术正以前所未有的速度运用于军事领域，并不断催生新的作战理念和作战样式，深刻影响新军事变革的方向。波及广泛。生物武器威胁依然巨大。生物武器是以细菌、病毒、立克次体、生物组织、毒素等为战剂，使人类、动物和植物致病或死亡的物资、材料、器具等的统称，其核心是生物战剂。现代生命科学技术的发展，为生物战剂的研制提供了广阔空间。虽然20世纪70年代国际上签署了《禁止生物武器公约》，但生物战的威胁始终未能消除。对于一些相对弱势的国家，使用生物武器成为其在非对称性军事对抗中的可能选择，都在暗中积极研制生物武器。脑科学技术影响日益凸显。脑科学的研究起步较晚，但发展迅猛。脑科学具有广阔的军事应用前景，从目前发展趋势看，主要有两个方面：一是控脑。通过非侵入性的脑脑接口，或对大脑的特定部位实施特殊频谱信号刺激，达到干扰和控制大脑思维活动的目的。二是脑控。通过非侵入性脑机接口，实现大脑对生物目标或物理目标的直接控制。这类技术伴随产生的军事威胁值得警惕，未来有可能催生新型脑机武器装备，出现“认知战”“大脑战”等新的战争样式。能力提升技术崭露头角。人体增强技术可以使普通人以及军人更加高效地工作，并且在此前无法进入的环境中工作。一是体能增强装置。外骨骼等技术将大大增强人类能力，美军一直在尝试通过技术改善士兵体质，包括增强外骨骼力量，以增强个人的负重能力。二是大脑增强装置实现意念控制。脑机接口包括从脑到机、从机到脑两个方向，从脑到机，也就是所谓的意念控制。从机到脑，用于实现对动物行为的控制或诱导，即动物机器人。三是记忆增强药物让人类更聪明。神经性药物可以提高人的记忆力和思考速度，增强大脑功能。四是视听增强装置让人类变成“千里眼”和“顺风耳”。通过视网膜植入技术，人类不仅能恢复视力，甚至可以获得夜视能力。影响深远。生物武器成为战争威慑和制衡因素。现代生命科学技术支撑下的生物战剂发展空前迅速，它可以产生人类无法预防和控制的活性生物炸弹，突破人体的免疫系统，像大规模杀伤武器一样，能够在短时间内对人类产生巨大的杀伤效应；其技术含量高、成本低、威胁大，可像核武器一样成为国家之间威慑和制衡的力量，从而影响国家的战略决策。现代生命科学技术拓展了战场空间。每一次新的军事革命都是以新的战争未知领域的拓展为标志。当今战争已由陆、海、空发展到太空、电磁空间和网络空间，即由自然空间发展到虚拟空间。使战争空间由宏观进入微观、由形态进入功能，并随着生命科学技术的发展不断扩展和转移。新的作战空间的出现，必然催生新的作战理论、作战样式、作战人员和作战装备。新技术会影响或改变战争制胜机理。生物化战争直接以人为对象，战斗力依靠生物技术对战场人员机体的损伤、认知功能的控制和心理震慑来形成，可以说，战争由对生命的剥夺转为对能力和行为的控制，由硬杀伤变成了软杀伤、软损伤，战场对抗的着力点发生了根本的变化。从作战装备体系看，现代生命科学技术在战场应用，其战法已固化于技术手段中，使作战装备从有形化向无形化转变。从作战手段看，现代生命科学技术在战场的应用具有较强的隐匿性，有时很难判断其作战手段产生的效果是自然因素还是人为因素，可能会误导指挥判断，影响或改变战略决策。应对之策。完善军事生命科学技术发展宏观管理机制。一是推进体制建设。以此轮国防和军队改革及抗击新冠肺炎疫情为契机，构建完善军队卫勤组织管理体系，形成全军上下一盘棋的组织管理构架，为军事生命科学技术发展提供坚强组织保障。二是搞好顶层设计。紧密追踪国际军事生命科学技术发展的趋势，从国家安全、军事战略安全的高度，科学规划制定攻防兼备的军事生命科学技术发展战略。三是强化保障力建设。建立长效稳定的投入机制，把有限的经费聚焦与军事相关的重点研究方向，力争取得技术的重大突破。建强军事生命科学技术发展支撑平台。构筑军事生命科学技术研发平台，建强军队生命科学技术科研和临床机构，大力发展与军事医学和作战相关的重点学科，为军事生命科学技术发展提供基础支撑。创立军事生命科学技术信息服务平台，为军事生命科学技术研究和决策提供信息支撑。完善军事生命科学技术人才培训平台，建立以军医大学、科研院所、医疗机构为支撑，学历教育与任职教育相结合，层级分明、训用一致、覆盖全军的培训体系，为军事生命科学技术发展提供人力支撑。加快研发颠覆性的军事生命科学技术。在脑科学方面，重点着眼未来可能出现的“认知战”“大脑战”等新的战争样式，强化脑机接口、脑脑接口、大脑思维读取与意念控制等认知神经科学领域的研究，尽快研制新型脑机武器装备，掌握未来战争的主动权。在生物科学方面，一方面，应加大研发力度，形成一批具有撒手锏性质的关键技术和装备，打造我军强大的生物安全攻防体系；另一方面，充分利用3D生物打印技术、神经影像技术等新技术手段，推动军事医学基础与应用研究的全面发展。加强生命科学技术科技支撑体系建设，加速推进军队与国家应急管理工作接轨，将军队卫生应急工作纳入规范化、制度化和法制化的轨道。瞄准国际生命科学技术发展前沿，积极捕捉和发现其在军事领域中的应用价值，以产学研一体化推动生命科学技术最新成果转化成战斗力和保障力。　（作者单位：国防大学；武警工程大学）来源：中国社会科学网-中国社会科学报 作者：康耀武 康凯华欢迎关注中国社会科学网微信公众号 cssn_cn，获取更多学术资讯。

人体是一个网络化开放式的复杂巨系统，具有高智能、自组织、自调节、自稳态等特征，通过能量信息传递进行新陈代谢，自我更新、自我修复、自行运动、自我繁衍。对人的生命活动本质规律的揭示应该是现代科学技术交叉融合的主攻方向。就生命科学领域而言，需要揭示三大基本科学问题：解析组成生命体的微观结构，探索结构之间的关联关系，揭示结构及其功能的时相性变化规律。生命活动的本质从以还原论为代表的微观角度理解，是蛋白质及其他生物大分子的同化作用和异化作用的对立统一运动过程，以生物大分子自我更新、自我复制、自我调节为机制；从宏观角度理解，是维系人体生命活动的结构系统在演变中所表征的高智能、自组织、自调节、自稳态，新陈代谢、自我修复、自我繁衍的过程，维系机制是能量信息的网络化传递。笔者认为，生命科学研究应该是还原论、整体论、信息科学三者的深度融合，以基因组学、蛋白质组学、代谢组学、微生物组学、单细胞图谱刻画等为代表的生命科学技术，从超微观的分子、微观的生物大分子、亚细胞、细胞、细胞间联系到组织、器官、系统和整体等多个层面，系统解析人体结构，探索结构间的关联关系，系统研究组织器官细胞的精细结构及其功能的时空变化，获取海量的生命活动数据知识，并转化为数学模型，模拟、复现或再现相关生命活动过程，系统解密生命活动的本质。这是生命科学技术发展的方向和追求的目标。医学科学与以大数据、物联网、人工智能和量子计算为代表的信息技术深度融合，是促进生命科学进步的必然途径。生命科学的困境 现代科学技术解决了生命科学领域的部分难题，人类健康维护有了明显进步，疾病谱发生了改变。但是，由于至今尚未从整体上系统揭示人类生命活动的本质和规律，使我们在健康领域仍然处于有些老病未解、新病不断出现的窘境。主要表现在以下方面。一是现代医学进步缓慢。后基因组时代，现代医学对疾病的认知和治疗并没有本质上的突破，比如沃森在2013年甚至宣称：多少年来想通过基因序列治疗癌症和其他疾病是“没价值的”。过度依赖基因层面的治疗选项，对某些疾病的治疗总体上很可能是退步了，而且增加了很多费用。二是生命科学研究缺乏公理体系和数学计算。现代自然科学是建立在受控实验所得到的公理之上，关键在于逻辑化和公理化；医学研究是建立在结构学、功能学和生物实验观察之上，这些观察结果未能实现数理逻辑上的公理化。数学家在生物学中取得的成功远不及在物理化学方面，没有形成计算医学的研究范式，DNA螺旋依然只能观测一些二维现象，还未能系统揭示三维、四维的内在分子互作关系上的数理逻辑机制。三是一些新方法运用不能从根本上促进医学进步。人类医学仍然停留在传统时代，依然在用天然的和化学的物质去对抗治疗疾病，对整体生命活动改善有限；外科手术演变成微创治疗，但微创仍是外科手术的一种，这种技术的“发展”是以丢掉组织为代价来治疗疾病的。而现代的互联网医学、人工智能医学只是信息技术本身的进步与拓展，还没有实现医学与信息科学的真正融合，形成相互促进式的发展。需揭示的三大问题一是解析人体微观结构。细胞是生命体的核心单元，人体是一个由约37万亿~40万亿个细胞构成的复杂系统。目前微流控细胞分离、单细胞DNA/RNA测序、细胞原位分析、质谱流式细胞分析等技术已经逐渐建立并用于单细胞分析。单细胞检测技术会产生包括DNA序列、RNA序列蛋白质等生物分子组成，以及它们的细胞空间位置等海量数据，应对这些数据进行分析， 用生物信息学方法从中筛选出有用的信息来建立细胞结构图谱数据库。如通过目前的形态表征差异来区分不同的细胞，推测人体的细胞类型可能有200到300种不等，但如果用单细胞图谱刻画技术，可能会发现有上万种类型的细胞。二是探索结构之间的关联关系。转录水平本身在许多情况下不足以用来预测蛋白质表达水平以及解释基因型与表型的关系。以复杂系统科学的整体论作为方法论，探索在生物分子、细胞、组织、器官等多个层级结构之间相互作用中“涌现”出的新属性，系统探索它们之间的关联关系，有利于提升从微观层面系统认知健康与疾病的特征，研发具有多靶性系统性调节和干预的新药。三是揭示结构及其功能的时相性变化规律。自然界任何物质都是在不断演变的，人体从受精卵形成时起到生命活动结束，所有组织结构及其功能无不发生时相性的变化。揭示随时间变化的生物大分子变构及细胞状态特征、瞬时属性、细胞数量等信息，以及不同健康状况、不同基因型、不同生活方式和生活环境下的生物大分子变构及细胞状态结构的动态变化规律，是认知生命活动规律的方法和路径。采用密集数据驱动的科学范式，挖掘隐藏于高维、高通量多维融合的生物医学大数据中的新洞见，将生物医学领域的知识模型转换为数学模型，以生物医学大数据作为输入参数，以人工智能算法对模型进行迭代、训练，输出旨在揭示逼近于真实的生命系统结构与功能的时相变化表征。新的方法论及其科学意义生命科学研究的方法论是解析生命体微观系统性、复原宏观整体性。人体经络可能是能量信息流纵横交错、由表及里的网络化传输模式。维系机体生命活动的能量信息由表及里地传递于各系统间、器官间、组织间、细胞间、亚细胞结构间。能量信息还与体外环境、体表体腔微生态环境进行实时沟通交换。经络的载体形式可能是：细胞骨架、细胞膜、细胞间链接、组织内及组织间结缔组织，这种网络化的物理结构可能是信息能量的传递通道（信道）。 人体的这种能量信息网络（经络）用现代物理及信息技术应该能够实现可视化。刻画人体能量信息网络传递机制的三大工具为生命大数据、数学模型、人工智能。生命科学大数据将是揭秘生命活动本质的基础，将是人类有史以来数据结构最复杂、规模最庞大、内容最丰富的科学大数据。数学模型是庞杂生命科学大数据数学定量分析和集成的基础，依据人体生命科学大数据构建的数学模型，有可能揭秘生命科学大数据背后生命活动规律的数理逻辑表达，有效模拟、再现或复现微观和宏观生命活动过程，重构生命体四维结构，揭示结构之间的关联关系和时相性变化规律，以及物质、能量与信息转化形式。通过人工智能，自动化自适应构建数字人体模型，以定性定量定位描述生命活动的状态、健康水平、疾病程度及治疗效果和转归。对人体生命系统网络解析的科学意义包括以下几个方面。一是改变生命科学实验模式。它可能会改变生命科学的实验研究范式，能减少实验动物的使用，用数字疾病模型替代动物疾病模型。二是全球合作共享。关系人类生存、健康和可持续发展的重要科学进展能推动全球生命科学领域的交流合作。三是全面认知生命。把局部生命物质运动和演化现象，放到人体生命系统网络的体系中去评价，对精确诊断及治疗、维护人类身心健康有极大价值和意义。四是促进互联网技术仿生学发展和科学技术全面进步。人体生命系统网络解析为人工互联网技术发展提供了仿生学基础。人体能量信息网络有可能是最科学、最智能、自组织性最高的网络模式。人体生命系统网络解析成果可以引领其他科学技术的快速发展，促进化学、物理学、信息科学、制造业、农业、数学等科学技术领域的全面进步。（作者系中国工程院院士、九三学社中央委员会副主席）《中国科学报》 （2020-08-26第1版 要闻，原题《生命科学领域实现突破须与信息技术深度融合》）

人类进入21世纪以来，一门新兴的交叉学科“合成生物学”成为国际科学前沿一大热门。合成生物学，能利用大肠杆菌生产大宗化工材料，摆脱石油原料的束缚；酵母菌生产青蒿酸和稀有人参皂苷，降低成本，促进新药研发；工程菌不“误伤”正常细胞，专一攻击癌细胞；创制载有人工基因组的“人造细胞”，探究生命进化之路；利用DNA储存数据信息并开发生物计算机……作为科学界的新生力量，合成生物学进展迅速，并已在化工、能源、材料、农业、医药、环境和健康等领域展现出广阔的应用前景。探究生命起源演化解读“密码”改造自然生命是世界上最复杂的物质存在。人类自诞生以来，就在认识生命的漫漫长途中上下求索。从中国古代的《黄帝内经》和《本草纲目》，到西方近代博物学家对动植物分类，人类对于生命现象的认识，都是从对生命体的“宏观”观察、“表观”描述而获得的经验型逻辑总结。另一方面，对于譬如尿素之类的“有机物”，化学家们也认为只能由生物体在一种神秘的“生命力”作用下产生。1828年，德国化学家弗里德里希·维勒无意在无机实验中合成了尿素，揭开了人工合成有机物的“合成化学”序幕。也就是从19世纪后期到20世纪前半叶，基于数理化技术与方法的实验科学催生了认识生命共同本质的细胞生物学、生物化学、遗传学和发育生物学，而进化论的诞生，则最先将人类对生命的认识，提升到了理论的高度。20世纪中叶，随着DNA双螺旋结构的发现，分子生物学“中心法则”的确立，人类开始找到生命现象的“密码本”。而生命另一类基本分子，具有生理活性的蛋白质牛胰岛素一级结构的解析，直接导致了我国科学家于60年代完成其全人工合成，即世界上首次人工合成蛋白质。在同一时代，DNA测序技术的建立，实现了人类“读基因”的梦想；DNA重组技术的建立，实现了人类“写基因”的梦想；再加上在基因定向突变与敲除基础上的“编基因”梦想的实现，分子生物学及基因工程技术在上世纪80年代，将生命科学推向了历史上第一次革命的顶峰。至20世纪末，人类基因组计划带来了第二次革命，实现了基因组的全面“解读”，人类对生物体组成和生命规律的认识达到了前所未有的系统生物学的深度和定量生物学的精度。2010年，科学家合成约100万碱基的支原体基因组，并将其转入另一种支原体细胞中，获得可正常生长和分裂的“人造生命”，实现了“撰写”基因组的梦想。此后，科学家又合成了非天然核苷酸、非天然氨基酸；并采用“编辑”基因组的手段，创建出人造单染色体真核细胞……人类掌握了“读”“写”“编”基因组的技术手段，获得了设计与合成生命的能力，200年前盛行于世的“生命力”学说被完全克服。什么是合成生物学？有什么样的认识（科学）和手段（技术）就有什么样的工程。古代，通过“尝百草”检验植物药性，建立中药体系，通过人工驯化与优选，获取种质资源，建立畜牧业与农业体系，都是利用当时的生物认识和生物技术，造福人类的典型工程实践。今天，怎样利用对生命“密码本”的认识及对其“编写”的手段，改造自然、造福人类？21世纪初， 科学家们将工程科学的研究理念融入现代生命科学，发展出以合成生物学为代表的“会聚”研究，促成了生命科学的第三次革命。合成生物学采用工程学“自下而上”的理念，打破“自然”和“非自然”的界限，从系统表征自然界具有催化调控等功能的生物大分子，使其成为标准化“元件”，到创建“模块”“线路”等全新生物部件与细胞“底盘”，构建有各类用途的人造生命系统。这一与系统生物学“自上而下”解析理念相反的合成理念，也将我们习以为常的“格物致知”研究策略，推进到了“建物致知”的新高度。这样，进化过程中“猜测”的祖先物种或分子体系，将可能被合成，并加以定向的诠释；而被各种“假说”“对照”分割研究的复杂生命现象，也可以实现整合的定量研究，解析因果机制。合成生物学采用工程学“设计—合成—测试”的研究方法，在学习抽象自然生命系统的基础上，或对自然生物系统“重编程”，或重头设计具有全新特征的人工生命体系；然后，利用“基因编辑”“基因合成”等“工具包”，用实验方法来构建，再对构建出来的生物系统进行测试，如此反复循环优化，形成了一个正向可靠的科学闭环。建筑在如此大规模通用化工程平台基础上的合成生物学，往往也被称为“工程生物学”，它“建物致用”的工程能力，有望为解决健康、能源、粮食、环境等重大问题做出新贡献。破解资源环境难题赋能人类健康事业当前，资源短缺、环境污染、气候变化等全球问题日益凸显，合成生物技术为实现“社会—生态/环境—经济”和谐发展提供了全新解决方案。石油是储量有限的不可再生资源，迟早有枯竭的一天，这是人类生存发展必须严肃应对的问题。在理论上，绝大多数石油化学品都能够借助合成生物学技术制得，人们还可通过生物合成技术制造出传统化工无法合成的新燃料。同时，合成生物学在人工固碳、利用二氧化碳方面取得进展。例如，科学家通过对细菌进行人工优化和改造，建造可将大气中的二氧化碳转化为酮、醇、酸等化学品的“细胞工厂”，实现二氧化碳等资源的高效综合利用，推动建立低能耗、低污染、低排放的低碳经济模式。随着全球人口不断增长，环境污染加剧和气候持续变化，人类食品和环境安全面临巨大挑战。利用合成生物学技术，创建适用于食品工业的细胞工厂，将可再生原料转化为重要食品组分，这被认为是解决食品问题的可行途径。在农业生产中，氮肥使用量大幅增加带来的土壤板结和酸化等问题，可以通过合成生物学“微生物固氮”技术得以有效解决。在环境治理领域，可以通过“定制”微生物去除难降解的有机污染物，也可开发出人工合成的微生物传感器，帮助人类监测环境，设计构建能够识别和富集土壤或水中的镉、汞、砷等重金属污染物的微生物，以大幅提升污染治理效能。合成生物学在生命健康领域也有广阔的用途，不仅能够用于天然产物等医药产品的生产，还能在疾病研究模型的开发、生物标志物监测、干细胞与再生医学等领域发挥巨大作用。例如，人体肠道内具有丰富多样的微生物，合成生物学为肠道微生物的改造提供了工具：一方面，可以设计改造对人体有益的细菌，让它们生产人体自身不能合成的维生素等营养物质；另一方面，可以设计出感知肠道环境变化的“智能微生物”，对人体内的健康状态进行检测和诊断。在抗击新冠肺炎疫情中，合成生物学技术发挥了重要作用，展现了强大应用潜力。例如，利用DNA条形码技术改进测序流程、利用基因编辑技术开发核酸诊断试剂，提高诊断的准确性和灵敏度。利用合成生物学技术还可以寻找潜在的小分子药物、开发疫苗，以及通过调节人体微生物组来激活人体免疫系统，提高人体抗病毒能力。改造生命的目的，是为了更好地认识和调控生命现象，使之为改善生态、提高人类生命生活质量服务。未来，在人工智能和大数据等新技术推动下，合成生物学将赋予人类更强的“改造自然，利用自然”的能力，当然，同时也会带来社会伦理与安全等新问题。我们必须在思想上明确该做什么，怎么做才是正确的；在做好风险评估并开发防控风险的技术和策略的同时，及时制定相应的研究规范、伦理指导原则和相应的法律、法规，并辅以可落实的管理规章与监管办法。人类数百万年对于生命的探索，经过最近两个多世纪的三次革命，才达到了“合成生物学”的高度，形成了工程化的能力。然而，这只是“万里长征第一步”。用好合成生物学的“利器”，为实现建设社会主义现代化强国的理想作出贡献，还需要投入大量心血，提升知识、创新技术、踏实转化、服务需求。中国科学工作者对此责无旁贷。（作者为中国科学院院士、中国科学院合成生物学重点实验室专家委员会主任）来源：人民网