近年來，生命科學的蓬勃發展，使得人類不僅能夠更好地“認識生命”，甚至開始“設計生命”，充當新時代的“造物主”；在“上帝已死”的時代，人類自身開始扮演起近乎“上帝”的角色。
2010年，基因科學家溫特爾帶領他的團隊在實驗室合成了第一個人工合成細胞，命名為“辛西婭”，并稱它是第一種“以計算器為父母的自我復制的生物”。目前，合成生物學已經制造出一些控制生命的個別過程的生物組件，并開始應用于與我們生活密切相關的環保、醫療、食品制造等領域。
人類“設計生命”的巨變正在發生。筆者認為，在此過程中，生命科技的研究者不能缺少宏觀哲學思考，必須有意識地去認識“生命是什么”，才能使生命科技更有效地造福于人類。
合成生物學與“設計生命”
經過多年的知識積累和技術準備，人類已經開始通過工程化的設計理念，對生物體進行有目標的設計、改造乃至重新合成，從而創建賦予非自然功能的“合成生命體”，這個領域被稱為合成生物學，其通過基因回路的設計和植入可實現對細胞行為的精確控制。
生命系統的基因回路是通過數十億年演化形成的，但科學家可通過工程化的逆向設計，如按照拼接邏輯電路的方法來設計基因回路，達到控制生命的目的。目前合成生物學的研究步驟是先繪制出一幅理解生命現象的原理圖，再按照這幅圖來對生命過程進行設計，設計出來的生物組件要完成設計目標。
本來，理解復雜的生命系統極其艱難，合成生物學和技術可以通過對初級基因片段的設計、拼接，并比較設計、拼接的結果和最初的預想，進而由點及面地理解生命。這就為人類理解復雜的生命系統提供了一個新思路。
整體上看，合成生物學作為新興科學技術，仍處于初級階段。對合成生物學發展的最大限制仍然是人類對生命系統的理解。盡管科學家可以按照電路控制對基因進行設計和調控，但任何生命都是一個多重控制調節回路的復雜系統，人工設計的電路系統并不能整體上仿真這一系統。即使合成生物實現了對生命現象的局部模擬，但這一設計是否最優，對生命整體會產生什么樣的新問題，都是在科研和開發中不得不考慮的。
生命的衰老和死亡
生命系統是經歷了數十億年演化而形成的，即便科學家可以弄清楚每個蛋白的功能組件，也可以弄清楚每一個生命基因，但對于它們如何組成一個復雜的生命系統，仍然未知。生物學界討論“生命是什么”時，常常會從一個重要生命現象入手，這就是生命的衰老和死亡。
如何理解衰老和死亡？針對這一問題，生物學家指出這是因為物種進化的自然選擇能力在其性成熟并生完第一代之后便迅速下降。例如，假設有一種致死性的遺傳病，如果該病是在5歲或性成熟前發作，那么就不可能傳給后代，自然選擇可以淘汰帶有這種致病基因的個體；如果有的病在40歲或50歲以后高發，比如糖尿病、冠心病一類老年病，發生在性成熟并完成生育之后，該基因就會遺傳給后代。
其實，生命衰亡涉及一個更普遍、萬物皆有的現象——老化，它并非生命所特有，如電池、車輪、軸承都有老化的過程，其本質是功能退化。衰亡與老化具有某種同構性。但生物機體的功能退化與一般性的功能退化不同之處是，非生物的功能退化可以藉由與外部環境隔離或者停止使用來阻止，而生物機體的功能與主體的耦合關系是無法割裂的。
以呼吸為例，生物組織細胞必須仰賴線粒體進行呼吸以獲得能量。呼吸是一個氧化反應過程，在呼吸的電子傳遞過程中會有約 2%～3%的氧氣因不充分的還原過程變成具有高反應活性的自由基。正是呼吸產生的自由基對生物體內的DNA構成損傷，引致衰亡。但人類或其他生物能因此而不呼吸嗎？答案顯然是否定的。
功能修復可以減緩或者避免系統的老化或者與機體的衰亡，一種方式是無差別修復，即組織器官通過不斷的細胞分裂并以指數增加的方式來稀釋老化細胞對器官組織的影響，這種修復并未真正修復退化的機體，而是以新機體取代已退化的機體；另一種修復機制是特異性修復。如現代醫學的治療，它是針對功能退化的生理部位進行特定的修復。
理解生命的不朽
盡管每個生命都將面臨衰老和死亡，但作為整體的生命卻可以是不朽的。以微生物為例，現在可以看到35億年前形成的化石上就有細菌。細菌常常以細菌生物被膜的形式存在，細菌附著到某一固體上，如石頭、河床表面，然后開始生長、分裂，逐漸形成一個密集群體。
細菌生物被膜作為集群存在的一種生命形式，通過釋放微小的信號分子，來實現不同細菌之間的互相溝通，同時這些信號分子也會影響周邊細菌的生理功能、行為以及基因表達。當作為集群的細菌生長到某一程度，就會釋放出一些單獨的細菌，它們到達另一個表面、界面或固體上，開始新一輪的生命循環周期。
由此就涉及以下兩方面議題。第一，任何組織包括細菌生物被膜在內，其內部必然存在分工，分工才能實現功能的多樣性；第二，組織內部個體之間存在著競爭關系和合作關系，以維持生命演化過程中的系統穩定性。
生物是如何完成合作，以實現生命系統的動態平衡的呢？一個回合選擇合作；下一回合是否合作要看上一回合對方是否合作，若對方上一回合背叛，此回合我亦背叛；若對方上一回合合作，此回合繼續合作。合作關系中還有另一種重要現象，即組織內個體有時會做出“利他性”的行為，雖然合作可以令群體受益，但是出現自私或者只考慮自私利益的個體時將導致合作的崩塌。
筆者團隊發現，綠膿桿菌生產會分泌一種載鐵小分子，其扮演公共產品的角色，可以幫助細菌捕獲環境中微量的鐵元素，供體系內所有細菌使用。當周圍環境變得惡劣時，如營養不足或者有抗生素存在時，綠膿桿菌會自動關閉載鐵小分子的分泌系統，將所生產的這種小分子保留在自己體內私用，這些私有化的產品可以極大地增加細菌個體在惡劣環境中的生存能力。
在生命系統中，還有一種極端的利他行為就是自殺。個體生命尤其是功能老化或者功能受損的個體通過自殺可以減小對資源的消耗，自殺后釋放出的物質可供新的個體生長，這樣現象被稱作細胞凋亡。在組織系統沒有那么緊密的微生物系統中，當微生物形成生物被膜時，生物被膜內的細菌在資源受限以及自身功能受損時也會開啟自殺機制從而使種群受益。
觀察生物被膜的細菌合作、競爭、老化現象可以發現，最先分化出來的很多東西是它的循環系統，這是因為循環系統需要高效運作，保障每一個單元都能分享到養料。思考微生物這樣一個關系網絡有非常重要的意義。一是有應用價值，找到解決抗藥性、耐藥性途徑；二是增進對生命和組織的理解。
總的來說，生命是在環境受到極大擾動、資源有限和所有組織功能必定退化的情況下，一個不朽的存在。根據以上對生命的定義，人類還遠遠達不到“造物主”的水準，因為其所“設計”的“生命”無法達至不朽。
