合成生物學導論

㈠ 合成生物學的發展歷程

早期的安全性應用的合成生物制葯可能會適當處理現有的管架構，生物醫葯，特別是在載實驗室和生產設施。但是，進一步發展在這一新興領域有可能帶來重大的挑戰，美國政府的監督，根據一份新的報告作者邁克爾Rodemeyer弗吉尼亞大學的。合成生物學的承諾重大進展的領域，如生物燃料，特種化學品，農業和生物葯物產品。在新的生活，舊瓶裝：調節第一代產品的合成生物學，Rodemeyer審查優點和缺點使用美國現有的監管框架的生物技術，以支付新產品和新工藝啟用的合成生物學。據Rodemeyer ，初步合成生物學的產品將相對簡單的修改目前的技術和才能解決現有的生物技術法規只有少量的修改。然而，隨著技術的發展，監管機構，如環境保護局和食品與葯物管理局將面臨挑戰，評估潛在的風險和是否有足夠的控制，特別是如果復雜的合成微生物釋放到環境中。今天的風險評估的做法和法律，如有毒物質控製法和聯邦食品，葯品和化妝品法案，根本不是設計來處理二十一世紀的科技進步。
「在合成生物學的成熟，美國國會和政策制定者應該考慮如何合理化和現代化的管理新的融合技術，而不是試圖鞋拔子每一個新的領域的技術發展到原有法律書面的一組不同的問題和潛在的風險， 」 Rodemeyer爭辯。
「這將是容易貶謫討論監督次要。但是拖延承擔風險。富有成效的對話可能會變得更加困難作為合成生物學的發展和利益相關者成為他們的意見分歧有關利益和風險。在現行的監管架構是為生物技術自然起點合成生物學監督。但最好的框架是拼湊而成棉被，幾十年舊准則和法律，可能會阻礙創新，削弱了公眾的信任，承諾和妥協的好處synbio說， 「大衛Rejeski ，主任展望與治理項目，伍德羅威爾遜國際學者中心。「決策者，工業，和其他關鍵利益相關方應立即開始討論的基本問題，不論是現有的法規將與先進的合成生物學，如果沒有，什麼樣的變化，可能需要確保安全的開發和應用科學。 」 拉特瑙研究所的一個單位，荷蘭皇家藝術和科學院，描述synbio作為融合的分子生物學，信息技術和納米技術，從而導致系統設計生物系統（biosystem）。
美國被認為是世界領先的這一新興科學領域。盧克斯研究，然而，政府的資金索賠更協調在歐洲，由歐洲聯盟的第六框架計劃（第六框架） ，它提供數百萬歐元的資金synbio研究。公司和風險資本家的投資數億美元的資金進入初創喜歡Amyris ，LS9和Gevo 。有人估計，到2015年，有五分之一的化學工業（價值一萬八點零零零億美元）可以依賴合成生物學。合成生物學藉由設計組裝生物元件與系統，來測試基因體（genosome）運作的規則，或使生物體執行新的功能，在生醫制葯、能源環保等層面有極大的應用潛力。微軟公布了資訊產業10 年後的預測短片，讓人們對未來有無限的想像。然而，你能想像10 年或20 年後的生物學與生物科技又會是什麼面貌嗎，合成生物學（shythetic biology），目前正描繪未來的一切無限可能。
早在1974年，波蘭遺傳學家斯吉巴爾斯基（Waclaw Szybalski），就已經預言了生物學可能的未來：一直以來我們都在做分子生物學描述性的那一面，但當我們進入合成生物學的階段，真正的挑戰才要開始。我們會設計新的調控元素，並將新的分子加入已存在的基因組（genome）內，甚至建構一個全新的基因組。這將是一個擁有無限潛力的領域，幾乎沒有任何事能限制我們去做一個更好的控制迴路。最終，將會有合成的有機生命體出現。合成生物學可能源自於發現能「剪接」DNA的酵素之時。
合成生物學的研究1978年，諾貝爾生醫獎頒給發現DNA 限制酶的納森斯（Daniel Nathans）、亞伯（Werner Arber）與史密斯（Hamilton Smith），當時斯吉巴爾斯基在《基因》期刊中寫了一段評論：限制將帶領我們進入合成生物學的新時代。利用限制剪接DNA的方式，分子生物學家得以分析各個基因的功能，並將觀察的結果記錄下來，成為各個基因的功能性描述。這樣的工作正由全世界數以萬計的科學家進行中，為人類累積對生命與基因組的了解。然而，可預見的未來是，新的合成或復合生命體可能由此誕生。
1994年中科院曾邦哲發表系統生物工程的基因組藍圖設計與生物機器裝配、生物分子電腦與細胞仿生工程等仿生學與基因工程的整合概念，1999年曾邦哲用「genomic intelligence」表述可人工編制基因組程序和設計細胞內分子電路系統的「artificial biosystem」概念圖，以之區別於「artificial life」，從而正式提出計算機學和仿生學、轉基因工程的細胞分子機器的設計與裝配研究。
《科學美國人》（Scientific American）雜志編輯比艾羅（David Biello）曾經用過一個簡單的比喻，來說明什麼是合成生物學：如果將生命比作電腦，那麼，由許多核酸組成的程式碼——基因體，就是生命的作業系統（operating system）。合成生物學想做的就是，透過創造或改寫基因組，讓生命表現出預期的行為，執行預定的工作。然而，有時候我們會把生命的程式寫「壞」了，就像你把電腦的作業系統弄壞了一樣；電腦會因此開不了機，而生命機器也會因此不正常或是死亡。藉由嘗試錯誤（trial and error）的過程，累積成功與失敗的經驗，人們就會漸漸了解生命程式的規則與語法，進而掌握撰寫生命藍圖的法則。
為了控制生命機器的行為表現，我們需要將控制邏輯寫到生命的作業系統——基因體之中。控制邏輯是工程學（engineering）的專業領域，因此合成生物學必須結合工程學與生物學等學門，為一跨領域的研究學門。能與合成生物學結合的領域包括：分子生物學、基因組工程、資訊科學、統計學、系統生物學、電機電子工程等。
分子生物學與基因組工程是合成生物學的根基，因為必須透過剪接DNA，才能寫出所需要的作業系統；資訊科學、統計學與系統生物學，專精於生物資料的收集、分析與模擬；電機電子工程則是負責控制邏輯迴路的設計。合成生物學的目標是透過創造或修改基因組的過程，去了解生命運作的法則，並導入抽象化（abstraction）、標准化（standardization）等工程概念，以進行系統化設計與開發相關應用。

㈡ 合成生物學是一門什麼學科基本理念是什麼與克隆羊技術有何聯系區別 簡潔點的！！

克隆羊是利用核移植技術將受精卵細胞核代替成體細胞的核,然後將處理後的成體細胞移植到受體子宮內發育成一個個體;合成生物學則是從頭合成一個細胞(理論上的,目前實際能做到的是體外化學合成細菌的基因組並代替細菌原有基因組,細胞仍可存活).這樣你可明白些了?

㈢ 什麼是合成生物學

合成生物學是21世紀生物學領域新興的一門學科，是分子和細胞生物學、進化系統學、生物化學、信息學、數學、計算機和工程學等多學科交叉的產物。發展迄今，已在生物能源、生物材料、醫療技術以及探索生命規律等諸多領域取得了令人矚目的成就。被多個國家認為是顛覆性前沿技術，也被稱為是繼DNA雙螺旋發現所催生的分子生物學革命和「人類基因組計劃」實施所催生的基因組學革命之後的第三次生物技術革命。

合成生物學在國內的發展可追溯到2008年，雖晚於歐美等發達國家6年左右，但在短短數年間卻發展迅猛。據統計，目前我國在合成生物學領域所發表的論文數量已位居全球第二，佔全球論文總量的10.61%。我國的合成生物學研究正在從工業領域，向農業、醫葯、健康和環境領域不斷深入發展，呈現多領域齊頭並進的迅猛發展態勢。在基礎理論方法、化工材料合成、新生物元件、葯物合成以及醫療、農業、環境等領域形成了若干研究團隊；在合成生物學基礎理論、代謝途徑正交設計、新酶設計、化學分子的生物合成等方面，我國均有不同程度的基礎和條件。