Sinh học tổng hợp hứa hẹn viết lại sự sống – sau cái chết của người tiên phong J. Craig Venter, các nhà khoa học đã đến gần mức nào?
Synthetic biology promised to rewrite life – with the death of its pioneer, J. Craig Venter, how close are scientists?
Advances in genetic engineering have enabled researchers to seek ways to program new life. But has synthetic biology actually changed medicine and the environment, nearly two decades on?
Những tiến bộ trong kỹ thuật di truyền đã cho phép các nhà nghiên cứu tìm cách lập trình sự sống mới. Nhưng sinh học tổng hợp đã thực sự thay đổi y học và môi trường chưa, sau gần hai thập kỷ?
When scientist J. Craig Venter and his team announced in 2010 that they had created the first cell controlled by a fully synthetic genome, it marked a turning point in how scientists think about life.
Khi nhà khoa học J. Craig Venter và nhóm của ông công bố vào năm 2010 rằng họ đã tạo ra tế bào đầu tiên được kiểm soát bởi một bộ gen hoàn toàn tổng hợp, điều này đã đánh dấu một bước ngoặt trong cách các nhà khoa học suy nghĩ về sự sống.
For the first time, DNA – the molecule that carries the instructions for life – had been written on a computer, assembled in a laboratory and used to control a living cell. The achievement suggested something profound: Life might not only be understood but designed.
Lần đầu tiên, DNA – phân tử mang các chỉ dẫn cho sự sống – đã được viết trên máy tính, lắp ráp trong phòng thí nghiệm và được sử dụng để kiểm soát một tế bào sống. Thành tựu này gợi ý một điều sâu sắc: Sự sống không chỉ có thể được hiểu mà còn có thể được thiết kế.
A biologist widely recognized for his groundbreaking contributions to genomics, including leading efforts to sequence the first draft of the human genome, Venter and his team’s successful creation of the first synthetic bacterial cell is considered pivotal to the field of synthetic biology.
Venter, một nhà sinh vật học được công nhận rộng rãi nhờ những đóng góp đột phá cho lĩnh vực bộ gen học, bao gồm cả việc dẫn đầu nỗ lực giải trình tự bản nháp đầu tiên của bộ gen người, và việc nhóm của ông tạo ra thành công tế bào vi khuẩn tổng hợp đầu tiên được coi là then chốt đối với lĩnh vực sinh học tổng hợp.
By combining biology and engineering, synthetic biology seeks to design and build new biological systems or redesign existing ones for useful purposes. Rather than only observing how life works, scientists use tools such as DNA synthesis and genetic engineering to “program” cells to perform specific tasks, such as producing vaccines, developing sustainable fuels or detecting environmental toxins.
Bằng cách kết hợp sinh học và kỹ thuật, sinh học tổng hợp tìm cách thiết kế và xây dựng các hệ thống sinh học mới hoặc tái thiết kế các hệ thống hiện có cho các mục đích hữu ích. Thay vì chỉ quan sát cách sự sống hoạt động, các nhà khoa học sử dụng các công cụ như tổng hợp DNA và kỹ thuật di truyền để “lập trình” các tế bào thực hiện các nhiệm vụ cụ thể, chẳng hạn như sản xuất vắc-xin, phát triển nhiên liệu bền vững hoặc phát hiện độc tố môi trường.
But how far has the field gone since Venter’s original synthetic bacterial cell?
Nhưng lĩnh vực này đã tiến xa đến mức nào kể từ tế bào vi khuẩn tổng hợp ban đầu của Venter?
As a biochemist who uses genomics in my teaching and research, I am interested in understanding what this shift in biology means and how far it has actually taken scientific innovation. Following Venter’s death on April 29, 2026, it is worth revisiting that moment and asking whether synthetic biology has delivered on its promise.
Là một nhà hóa sinh sử dụng bộ gen học trong giảng dạy và nghiên cứu của mình, tôi quan tâm đến việc hiểu ý nghĩa của sự thay đổi này trong sinh học và nó đã thúc đẩy sự đổi mới khoa học đến mức nào. Sau cái chết của Venter vào ngày 29 tháng 4 năm 2026, việc xem xét lại khoảnh khắc đó và đặt câu hỏi liệu sinh học tổng hợp đã thực hiện được lời hứa của mình hay chưa là điều đáng giá.
What is synthetic biology?
Sinh học tổng hợp là gì?
For much of the 20th century, biology focused on decoding life.
Trong phần lớn thế kỷ 20, sinh học tập trung vào việc giải mã sự sống.
The discovery of DNA’s structure in 1953 revealed how genetic information is stored. Decades later, the Human Genome Project that Venter helped accelerate mapped the full set of human genes.
Việc khám phá cấu trúc DNA vào năm 1953 đã tiết lộ cách thông tin di truyền được lưu trữ. Nhiều thập kỷ sau, Dự án Bộ gen Người (Human Genome Project) , mà Venter đã giúp đẩy nhanh, đã lập bản đồ toàn bộ bộ gen người.
But Venter and others pushed the field further: If DNA could be read like code, could it also be written?
Nhưng Venter và những người khác đã thúc đẩy lĩnh vực này hơn nữa: Nếu DNA có thể được đọc như một đoạn mã, liệu nó có thể được viết ra không?
This idea underpins synthetic biology, which aims to design and construct biological systems rather than simply study them. Instead of modifying one gene at a time, researchers began exploring whether entire genomes could be built and inserted into cells.
Ý tưởng này là nền tảng của sinh học tổng hợp, lĩnh vực nhằm mục đích thiết kế và xây dựng các hệ thống sinh học thay vì chỉ nghiên cứu chúng. Thay vì sửa đổi từng gen một, các nhà nghiên cứu bắt đầu khám phá xem liệu toàn bộ bộ gen có thể được xây dựng và chèn vào tế bào hay không.
In 2010, Venter’s team demonstrated that this was possible. They constructed a bacterial genome and used it to take control of a living cell. While the cell itself was not built entirely from scratch, their work showed that the instructions for life could be engineered.
Năm 2010, nhóm của Venter đã chứng minh điều này là khả thi. Họ đã xây dựng một bộ gen vi khuẩn và sử dụng nó để kiểm soát một tế bào sống. Mặc dù bản thân tế bào không được xây dựng hoàn toàn từ đầu, công trình của họ đã cho thấy rằng các chỉ dẫn cho sự sống có thể được thiết kế (kỹ thuật hóa) .
In other words, synthetic biologists were moving from reading life to rewriting it entirely.
Nói cách khác, các nhà sinh học tổng hợp đang chuyển từ việc đọc sự sống sang việc viết lại nó hoàn toàn.
Big promises and bold expectations
Những hứa hẹn lớn và kỳ vọng táo bạo
Synthetic biology has already led to a range of promising outcomes across medicine, energy and environmental science.
Sinh học tổng hợp đã mang lại nhiều kết quả đầy hứa hẹn trong các lĩnh vực y học, năng lượng và khoa học môi trường.
Researchers have engineered microbes to produce lifesaving drugs such as artemisinin, an antimalarial compound, and to manufacture sustainable biofuels that could reduce reliance on fossil fuels. In addition, researchers are using synthetic biology to design organisms capable of detecting and breaking down environmental pollutants, offering new tools for bioremediation.
Các nhà nghiên cứu đã kỹ thuật hóa vi sinh vật để sản xuất các loại thuốc cứu mạng như artemisinin, một hợp chất kháng sốt rét, và để sản xuất nhiên liệu sinh học bền vững có thể giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn sử dụng sinh học tổng hợp để thiết kế các sinh vật có khả năng phát hiện và phân hủy các chất ô nhiễm môi trường, mang lại các công cụ mới cho việc phục hồi sinh học.
At the heart of these ideas was a powerful analogy: If biology could be treated like software, then designing organisms might one day resemble writing code.
Trọng tâm của những ý tưởng này là một phép loại suy mạnh mẽ: Nếu sinh học có thể được coi như phần mềm, thì việc thiết kế sinh vật có thể một ngày nào đó giống như viết mã lập trình.
This vision attracted significant investment and policy attention. The U.S. Government Accountability Office has highlighted synthetic biology’s potential to address challenges in multiple industries while also raising important ethical and safety considerations. For example, synthetic biology techniques could be used to develop biological weapons and could unintentionally harm ecosystems and human health.
Tầm nhìn này đã thu hút sự đầu tư và chú ý về chính sách đáng kể. Văn phòng Trách nhiệm Giải trình Chính phủ Hoa Kỳ đã nhấn mạnh tiềm năng của sinh học tổng hợp trong việc giải quyết các thách thức trong nhiều ngành công nghiệp, đồng thời nêu lên những cân nhắc quan trọng về đạo đức và an toàn. Ví dụ, các kỹ thuật sinh học tổng hợp có thể được sử dụng để phát triển vũ khí sinh học và có thể vô tình gây hại cho hệ sinh thái và sức khỏe con người.
Progress slower than expected
Tiến độ chậm hơn dự kiến
Despite this progress, synthetic biology has not fully realized its early ambitions. One major reason is the complexity of living systems.
Mặc dù có những tiến bộ này, sinh học tổng hợp vẫn chưa hiện thực hóa hết những tham vọng ban đầu của mình. Một lý do lớn là sự phức tạp của các hệ thống sống.
Early approaches to synthetic biology treated cells as modular systems, where components could be predictably exchanged. In practice, biological systems are highly interconnected. Gene interactions are difficult to predict, and results observed in controlled laboratory conditions do not always scale to real-world environments.
Các phương pháp tiếp cận ban đầu đối với sinh học tổng hợp coi tế bào là các hệ thống mô-đun, nơi các thành phần có thể được trao đổi một cách dự đoán. Trên thực tế, các hệ thống sinh học có tính liên kết cao. Tương tác gen rất khó dự đoán, và các kết quả quan sát được trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát không phải lúc nào cũng có thể áp dụng sang môi trường thực tế.
This challenge has been particularly evident in areas such as biofuels, where translating laboratory successes into industrial-scale production has proved difficult.
Thách thức này đặc biệt rõ ràng trong các lĩnh vực như nhiên liệu sinh học (biofuels) , nơi việc chuyển đổi thành công từ phòng thí nghiệm thành sản xuất quy mô công nghiệp đã được chứng minh là khó khăn.
There are also more fundamental limitations. Scientists still cannot construct a fully living organism from nonliving components alone. Even Venter’s synthetic cell depended on an existing biological system to function.
Ngoài ra còn có những giới hạn cơ bản hơn. Các nhà khoa học vẫn chưa thể xây dựng một sinh vật sống hoàn chỉnh chỉ từ các thành phần không sống. Ngay cả tế bào tổng hợp của Venter cũng phụ thuộc vào một hệ thống sinh học hiện có để hoạt động.
As a result, the goal of creating life entirely from scratch remains out of reach for now.
Do đó, mục tiêu tạo ra sự sống hoàn toàn từ con số không vẫn còn nằm ngoài tầm với vào lúc này.
New questions and emerging risks
Các câu hỏi mới và những rủi ro mới nổi
As technology has advanced, it has also raised new ethical and security concerns. The same tools used to design beneficial organisms could potentially be misused.
Khi công nghệ phát triển, nó cũng làm dấy lên những lo ngại mới về đạo đức và an ninh. Những công cụ được sử dụng để thiết kế các sinh vật có lợi cũng có khả năng bị lạm dụng.
Synthetic biology is widely recognized as a dual-use field, where advances in gene editing, DNA synthesis and bioengineering may enable not only medical and environmental innovations but also the creation or modification of harmful organisms.
Sinh học tổng hợp được công nhận rộng rãi là một lĩnh vực lưỡng dụng, nơi những tiến bộ trong chỉnh sửa gen, tổng hợp DNA và kỹ thuật sinh học có thể cho phép không chỉ các đổi mới y tế và môi trường mà còn cả việc tạo ra hoặc biến đổi các sinh vật có hại.
The increasing accessibility of these technologies further lowers barriers to misuse, making biosecurity threats more distributed and difficult to control. At the same time, governance frameworks often struggle to keep pace with rapid technological developments, leaving gaps in oversight and international coordination.
Khả năng tiếp cận ngày càng tăng của các công nghệ này càng làm giảm rào cản để lạm dụng, khiến các mối đe dọa an ninh sinh học trở nên phân tán và khó kiểm soát hơn. Đồng thời, các khuôn khổ quản trị thường gặp khó khăn trong việc theo kịp sự phát triển công nghệ nhanh chóng, để lại những lỗ hổng trong giám sát và phối hợp quốc tế.
Beyond immediate risks, broader questions remain about how far humans should go in redesigning life and what unintended consequences such changes could have for ecosystems. Engineered organisms may introduce risks such as genetic contamination and ecosystem disruption, which would harm biodiversity and ecosystem services.
Ngoài các rủi ro tức thời, vẫn còn những câu hỏi rộng hơn về việc con người nên đi xa đến mức nào trong việc thiết kế lại sự sống và những hậu quả ngoài ý muốn của những thay đổi đó đối với hệ sinh thái. Các sinh vật được thiết kế có thể mang lại các rủi ro như ô nhiễm di truyền và gián đoạn hệ sinh thái, gây hại cho đa dạng sinh học và các dịch vụ hệ sinh thái.
These concerns are likely to become more pressing as the technology behind synthetic biology continues to develop, particularly as emerging tools such as artificial intelligence accelerate the design of new biological systems.
Những lo ngại này có khả năng trở nên cấp bách hơn khi công nghệ đằng sau sinh học tổng hợp tiếp tục phát triển, đặc biệt là khi các công cụ mới nổi như trí tuệ nhân tạo tăng tốc thiết kế các hệ thống sinh học mới.
Venter’s legacy
Di sản của Venter
The implications of the idea that life could be engineered rather than just observed is still unfolding.
Những hàm ý của ý tưởng rằng sự sống có thể được thiết kế thay vì chỉ quan sát vẫn đang được hé lộ.
Synthetic biology has not yet delivered a world of fully programmable organisms solving global challenges. But it has changed expectations, both within science and beyond, about what might be possible in biological design.
Sinh học tổng hợp vẫn chưa mang lại một thế giới các sinh vật có khả năng lập trình hoàn toàn để giải quyết các thách thức toàn cầu. Nhưng nó đã thay đổi kỳ vọng, cả trong giới khoa học lẫn bên ngoài, về những gì có thể khả thi trong thiết kế sinh học.
In that sense, the impact of synthetic biology is already clear: It has altered not just how scientists study life but how society imagines its future.
Theo nghĩa đó, tác động của sinh học tổng hợp đã rõ ràng: Nó không chỉ thay đổi cách các nhà khoa học nghiên cứu sự sống mà còn thay đổi cách xã hội hình dung về tương lai của nó.
Venter’s legacy includes the questions he made unavoidable: how far scientists should go in designing life, who gets to decide, and what responsibilities come with that power. The answers remain unsettled. But the trajectory seems to be that science is learning, cautiously and imperfectly, to author life.
Di sản của Venter bao gồm những câu hỏi mà ông đã khiến không thể tránh khỏi: các nhà khoa học nên đi xa đến mức nào trong việc thiết kế sự sống, ai có quyền quyết định, và những trách nhiệm nào đi kèm với quyền lực đó. Các câu trả lời vẫn còn bỏ ngỏ. Nhưng quỹ đạo dường như là khoa học đang học cách, một cách thận trọng và chưa hoàn hảo, để kiến tạo sự sống.
André O. Hudson receives funding from the National Institutes of Health and the National Science Foundation
André O. Hudson nhận tài trợ từ Viện Y tế Quốc gia và Quỹ Khoa học Quốc gia
Read more
-
Các cuộc tấn công ở Mali: Bất mãn của người Tuareg là chìa khóa dẫn đến hòa bình
Mali attacks: Tuareg grievances hold the key to peace
-
Liệu giá dầu có bao giờ thực sự trở lại mức ‘bình thường’?
Will oil prices ever truly go back to ‘normal’?