《国家地理》3月刊的封面展示了一个拖拉机轮胎悬挂在一根细线上。这不是比喻，而是字面意思，因为这根线是蜘蛛丝——强度是钢的五倍，但由基因改造的蚕生产。正如《国家地理》所说，这种"超级丝"将"升级的远不止我们的服装"。他们是正确的，但真正的故事要宏大得多。
生物技术革命带来的下一轮经济影响不会来自医药领域，而是来自6万亿美元的全球化学工业。为对抗疾病而开发的工具，当它们被用于制造业时，反而显示出更强大的力量。
生物技术最初完全是关于医药的。治疗癌症或修复基因紊乱需要改变生命系统。因为你不能用扳手做到这一点（至少不能有效地做到），自然地，第一个大力投资生物工程的行业就是每天都在进行这种工作的行业。而且，生命科学领域的任何工作最初都非常困难和昂贵，因为基本工具必须从头开始发明。
制药行业几乎是唯一能够负担得起不断投入资金直到取得突破的行业。大型制药公司的毛利率约为76%，大约是标普500指数平均水平的两倍。这些利润率之所以存在，是因为人们愿意为救命药支付几乎任何价格。而这个行业需要每一美分的缓冲。进入I期临床试验的药物中，只有约7%最终能上市。其余93%都是亏损。
失败率高并不是因为制药科学家无能。而是因为生命系统几乎难以想象的复杂。人体可能是已知宇宙中最复杂的系统。你的身体包含大约37万亿个细胞，每个细胞每秒运行约10亿次化学反应。我们可以提前数千年预测日食，并将机器人精确降落在火星的特定陨石坑上。但我们无法可靠地预测新分子在人体内的作用。
例如，默克公司进行了一项关于Vioxx药物的主要临床试验，以证明这种止痛药对患者胃部的刺激性比旧替代品更小。然而，试验显示，Vioxx患者的严重心血管事件发生率是两倍。第二次试验旨在测试Vioxx是否能预防结肠息肉，确认了心脏风险。据估计，有88,000名美国人因服用该药物而发生心脏病发作。一种旨在减轻一个器官系统痛苦的止痛药，却在悄无声息地摧毁另一个系统，而没有人预见这一点。这就是当你试图设计一个你并不真正理解的系统时会发生的事情。
解码人体生理学是科学的珠穆朗玛峰。但当你一直在训练攀登珠穆朗玛峰时，普通的山峰就变得容易多了。CRISPR技术使基因编辑变得快速、便宜且精确。读取人类基因组的成本已从数十亿美元降至约200美元，而编写DNA的成本下降了超过一千倍，遵循所谓的卡尔森曲线，并超过了摩尔定律。（生物技术专家是世界上唯一看着硅谷并问道"你们为什么这么慢？"的人。）
这些工具是为了对抗疾病而开发的。但酶并不知道自己是在人体内还是发酵罐中工作。而这正是打开化学工业大门的关键。因为一旦你将人体从方程式中移除，一切都会变得更容易。
高拉布·查克拉巴蒂在达拉斯UT西南医学中心进行胰腺癌药物的博士研究时，开始与麻省理工学院的化学工程师肖恩·亨特讨论生物工具在医药领域之外能做什么。十年后——大约是一家制药公司将一种药物推向市场所需的时间——他们的公司Solugen Inc.使用酶而不是石油化工流程将玉米糖转化为工业有机酸。他们在明尼苏达州破土动工的工厂每年将生产多达12万吨化学品，获得能源部2.14亿美元的贷款担保。在钢罐中，你可以控制环境，调节温度、pH值和输入。错误留在反应器中。你不需要FDA批准。如果一批产品出错，也不会有人死亡。
工业生物技术的机会远远超出了替代石油化工。进化已经花费了数十亿年优化生物材料，其中一些材料具有非凡的特性。蜘蛛丝只是一个例子。牙釉质比钢更硬，在莫氏硬度等级上高于铁、镍和银，但却是由钙和磷酸盐在体温下构建而成。不需要锻造。你膝盖中的软骨摩擦系数比冰在冰上滑动低10到100倍。
我们无法预测这些材料中哪些将首先在商业上证明有价值。但制造更坚韧、更光滑、更强硬的材料，自从穴居人第一次打磨岩石以来，一直是人类科学的核心追求。随着我们工程生物学能力的提高，进化已经原型化的材料目录变得可供工业利用。
你不需要去实验室就能看到概念验证。它就在你的肋骨下方。你的肝脏同时合成蛋白质、代谢毒素、调节葡萄糖、产生胆汁和管理胆固醇，全部在体温下进行，仅靠你吃喝的东西运行。
地球上没有任何工厂能与之匹敌。生物技术革命花费了几十年时间试图将这种力量用于医药。下一章是将它用于其他一切。大自然已经运行了世界上最先进的研发实验室数十亿年。我们刚刚开始弄清楚如何利用这些成果。
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