合成生物学：开启生命科学“会聚”研究新时代

工程学内涵

合成生物学内涵的核心，是它的“会聚特性”。合成生物学会聚了科学研究带来的“发现能力”，工程学理念带来的“建造能力”以及颠覆性技术带来的“发明能力”，从而全面提升社会的“创新能力”。合成生物学的工程学内涵就是，在人工设计的指导下，采用正向工程学“自下而上”的原理，对生物元件进行标准化的表征，建立通用型的模块，在简约的“细胞”或“系统”底盘上，通过学习、抽象和设计，构建人工生物系统并实现其运行的定量可控。

生物技术内涵

合成生物学是在分子水平上对生命系统的重新设计和改造，线路工程、基因组工程、细胞代谢工程等是其核心的技术与工程展现。因此，在一定意义上，可以认为合成生物学也就是生物技术在基因组和系统生物学时代的延伸。当然，这种延伸有质的飞跃。一方面，合成生物学将原有的生物技术上升到系统化和标准化的高度，有可能把生物技术推向平台化的工程生物学层次。另一方面，在全基因组和系统生物学基础上创建新生命体系的工程化生物技术，不仅能完成传统生物技术难以胜任的任务，还将在学科交叉和技术整合的基础上，孕育技术创新的飞跃。这就是合成生物学的生物技术内涵。

科学内涵

合成生物学从其发端到现在的实践乃至将来的发展，还有另一层重要的内涵，就是与“自上而下”的系统生物学相辅相成，从“合成”的理念和策略出发，突破生命科学传统研究从整体到局部的“还原论”策略，通过“从创造到理解”的方式，开启理解生命本质的新途径，建立生命科学研究的新范式。这就是合成生物学的科学内涵。

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