合成生物学五大挑战(7)

让合成生物学家和环保人士同样感到兴奋而又有些期待的一个问题是：复活灭绝很久的一些物种。“这是一个很有趣的研究课题，但与拯救世界无关。”萨瑟兰说道。

挑战五：生物系统的稳定性问题

合成生物学家还必须确保基因电路的可靠运行。细胞分子的活动很容易受到随机干扰的影响，生长条件的差异也有可能影响细胞行为，因此经过较长时间之后，随机出现的基因突变有可能完全破坏基因电路的功能。

10年前，加州理工学院的合成生物学家迈克尔·伊洛维兹通过他的团队构建了基因振荡器，用以观察细胞的随机能力。该系统中三个基因的相互作用，令一种荧光蛋白的产出量升高或降低，导致细胞明暗闪烁，但并非所有细胞的反应都一样，有的细胞亮一些，有的细胞暗一些；有的细胞明暗闪烁的频率较快，有的则较慢。

伊洛维兹认为，出现这种差异可能有多种原因，例如，细胞基因表达的方式是爆发式的，而不是稳步渐进的，细胞还可能包含许多不同的mRNA和蛋白质产生机制；另外，细胞中基因电路的拷贝份数也可能会随着时间的推移而产生波动。

哈佛医学院的遗传学家乔治·丘奇正在探索让细菌菌株更稳定的方法。丘奇说可通过引入更精确DNA复制机制等方式达到这一目的。尽管对简单的系统来说，稳定性可能并不是一个严重的问题，但随着更多的生物零部件被装配起来，这个问题将变得越来越重要。

尽管面临种种挑战，合成生物学家还是取得了许多进展。例如，研究人员开发出利用大肠杆菌计算一些生物学事件（如细胞的分裂次数）等，还有一些系统已经从细菌细胞发展到更为复杂的细胞。傅森格说，“合成生物学家开发更多实际应用的时代已经来到。”