我们正站在合成生物学的非凡能力的门槛上。CRISPR-Cas9是2014年发现的基因组编辑技术，处于这一新发现创新潜力的最前沿。这些进步提供了一个解决食物供应，疾病，遗传学问题的机会，以及最具诱惑性和禁止前景的修改人类基因组的问题。这样做会让我们更好，更快，更强，更有弹性，更聪明：这是一个以比自然选择梦想更快的速度设计自己的机会。

然而，许多专家警告这些新功能的危险性。大量的资金正流向生物技术创业公司，而第一个竞争可以鼓励偷工减料。2017年的研究人员复活了一种已经灭绝的马蹄毒病毒株。CRISPR可以创造美国和俄罗斯政府(如天花)小心保护的生物武器，或者像埃博拉这样的现有疾病，并将其改造成流行病学家最糟糕的噩梦。

随着这些看起来像科幻小说的令人费解的突破，从现实中辨别炒作几乎是不可能完成的任务。然而，对于我们的政治家来说，这是一项至关重要的任务，他们绝大多数都不是科学家。我们如何才能真实地评估潜在的风险和回报?现在，最近在eLifeSciences上发表的一项新研究结合了美国和英国的研究人员，为生物工程领域的20个新问题提供了专家视角。

研究人员将20个发展分为不同的时间范围：未来五年，下一个十年，以及十多年的时间。在接下来的五年中，他们预计人工光合作用将取得突破。由于植物可以将二氧化碳转化为燃料，人工光合作用对于能源危机和应对气候变化至关重要。虽然任何方案来部署二氧化碳去除作为气候解决将必须是巨大的，最近的研究已经表明，人工光合作用可以减少CO2的效率比植物，并且可以将其转换成甲醇的燃料。

随着世界人口的不断增长，我们的农业空间已经不足了;为了养活这个世界，可能需要一场新的绿色革命。通过遗传修饰增强自然光合作用可能是最佳答案，因为C4基因被改造成水稻。由于这种基因可以将水稻产量提高50%，而且由于大米提供了数亿的大部分热量，因此这是一个巨大的潜在发展。

研究人员还预计，未来五年内将有两场重要的辩论开始。第一个是关于基因驱动的伦理，它可以“迫使”人口继承新的特征。对于像蚊子这样的昆虫，这些基因可以非常迅速地传播，并且人们一直在使用它们来使蚊子不育。与此同时，它们可能对生态系统造成严重破坏，并可能产生意想不到的后果。该解决方案是否完全禁止使用基因驱动器，或者我们能否找到控制这些基因驱动的聪明方法，并且在它们传播太远或者经过一定代数之后“去激活”它们?通过这种方式，倡导者认为，我们可以在耕种和重新设计生物圈之前测量任何不良影响。怀疑论者不太确定。

这场大辩论将在未来五年内展开：我们在编辑人类基因组方面有多舒适?研究人员指出，我们编辑人类基因组的能力已经超越了我们对这些基因功能的理解。以前的研究基本上研究了遗传条件和拥有某些基因之间的统计相关性。也许仔细的编辑将使我们能够进行实验，从而更好地理解我们自己的DNA;已经，在老鼠身上，我们可以扼杀像亨廷顿病这样的疾病。

然而，与以往一样，试验人类会产生一系列独特的道德问题，研究人员指出，世界各国政府并没有就正确的行动方案达成一致，中国比其他国家更加看好。似乎很少有人反对治疗单基因条件，但这是否是滑坡的开始?

在中期，研究人员担心更复杂的生物工程技术。也许，在五到十年内，我们将能够通过组织工程构建整个替代器官。他们指出，在过去的几年里，“组织工程师已经建造或培养了可移植的膀胱，髋关节，阴道，气管，静脉，动脉，耳朵，皮肤，膝盖的半月板，以及心脏受损的斑块。”

修复你的破碎的心脏可能听起来像生物技术的理想用途，并且 - 随着对动物的试验继续进行并证明这些工程组织可以成功植入 - 这是一个真正的前景。但它不太可能便宜：这是否会加剧社会中已经存在的医疗保健差距，超级富豪能够负担得起更换器官并延长其寿命，而我们其他人注定要死亡和税收?

这些技术的深远影响将以前所未有的方式影响药物制造。疫苗是一本教科书的例子。目前，许多疫苗是使用鸡蛋作为孵化器生产的，这种技术已经使用了70年。正如所料，这种旧方法存在局限性;必须提前几个月预测最重要的病毒株，因为疫苗生产需要几个月才能完成。DARPA-互联网资助者，自动驾驶汽车和酷灾机器人 - 向一家公司提供赠款，该公司可在一个月内生产一千万种流感疫苗。如果我们正在参加下一场大流行的比赛 - 这可能导致数百万人死于西班牙流感那么，开发这项技术几乎是道德上的迫切需要。

然而，随着越来越多的人可以访问，还有其他风险。通过生物工程可以更有效地制造非法药物。更糟糕的是生物工程超级病毒的前景，这是由意外或恶意造成的。遗传信息将成为新的货币;就像今天的算法价值数百万或者造成严重破坏一样，很快就需要将相同的安全措施应用于遗传学。我们只能希望这些安全工作得到充足的资金支持并且非常谨慎地进行。计算机病毒的后果可能是有害的;“恶意软件”对人类造成的后果可能会更糟。