原创MaryE.Power集智俱乐部收录于话题#生命复杂性21#复杂科学前沿
导语
CRISPR-Cas基因编辑工具将研究人员带入可以改变世界的合成生物学时代。对这些工具在生物学和医学领域取得的突破而感到兴奋之余，人们也会对它们在开放环境中应用时可能导致错误而感到担忧。研究人员不知道这些基因表达过程（包括基因调控和表观遗传修饰）、进化变化、生态系统相互作用和其他更高级的过程将如何影响自然界中被基因编辑的生物体的性状、适应性和对环境的影响。然而，在“基因驱动时代即将到来”的情况下，预测被编辑的性状或生物在异质、不断变化的环境中的传播、变化和影响尤为重要。为了预测Syntheticthreads“合成线”对地球上的生命网络的影响，科学家们必须直面跨越多个生物组织层次的复杂系统相互作用。目前，研究人员缺乏相关的计划、基础设施和资金来让这个科学家在有或没有基因驱动改造的情况下追踪不断在开放环境中运动的新的合成生物。
研究领域：合成生物学，生物网络，生态系统，基因编辑
MaryE.Power
作者
王帅
译者
赵雨亭
审校
邓一雪
编辑
CRISPR-Cas基因编辑工具将研究人员带入了一个将改变世界的合成生物学时代[1，2]。CRISPR工具已经在基础研究和医学方面取得了突破，并且将在农业、公共卫生和环境保护方面有更广阔的前景[1-3]。当把基因编医院以外环境时，研究人员需要预测基因编辑生物及其性状将如何传播、改变和影响其他生物群和生态系统。作者在年撰写这篇文章时，发现身处美国的人们已经在抵御一种新的人类病*的努力中陷入了瘫痪，而这是因为缺乏对病*的野外监测，使得研究人员对其传播视而不见。那么当（或之前）研究人员将自己通过基因编辑得到的新生物投放到地球生物圈时，他们会在追踪检测方面做得更好吗？
随着新的合成生物学的线索（threads）在全世界人们的生活和世界中穿梭，人类和自然将会发生怎样的改变呢？研究人员该如何做才能预测、跟踪和控制这些变化？如果研究人员要得到CRISPR技术带来的好处并减少其潜在危害，生态学家——尤其是野外生态学家——必须在基因编辑生物进入地球生物圈之前、进入之中和进入之后的很长一段时间内面对并需要解决这些问题。
解决上述问题需前需要考虑以下问题：1)如果对生物体进行基因编辑在实验室条件下是可行的，那在实验室以外的开放环境中，被编辑的基因在短时间内以及随着时间的推移会对生物产生什么影响？2）如果基因编辑生物可以在开放环境中繁殖，它的后代将如何改变并在种群中传播？基因编辑技术的发展也迫使人们