什么是合成生物学？
合成生物学是一个广义术语，指通过利用设计-构建-测试-学习 (DBTL) 方法等工程原理以高度可预测的方式操控代谢途径，从而诱使微生物生产蛋白质。有时会修饰单个基因，有时会编辑整个基因组以获得所需特征。
合成生物学是一个跨学科领域，该领域结合了生物学、工程学和计算机科学的原理，以设计和构建出具有新功能或能力的生物部件、设备和系统。合成生物学可能会影响各种学术和工业应用，包括开发新的治疗方法和疫苗、植物科学和生物燃料。重点通常是在将天然生物学系统用作工程生物学通路的组分之前，生成其各个部分并对各部分进行特性鉴定和分离。
合成生物学的益处
生物经济的概念是以合成生物学为动力的可持续未来愿景的核心。这种经济依靠可再生的生物资源来生产食品、材料和能源，从而减少对化石燃料的依赖并最大限度地减少环境影响。通过转变我们生产和消耗资源的方式，合成生物学有可能创造更具可持续性和弹性的经济。
合成生物学代表了解决一些世界上最紧迫挑战的变革性方法。该领域通过利用基因工程和生物学的原理提供的创新解决方案，能够推动医疗保健、食品生产和环境可持续性方面的发展。
合成生物学有何用途？
合成生物学的本质在于它能够在最基本的层面上改造生命，使我们能够以空前的精确度有目的地重新构想和重建生物系统。从快速开发能够阻止流行病的疫苗到生产能够降低传统农业环境代价的培养肉，合成生物学正在彻底改变我们解决问题和开发解决方案的方式。
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医疗保健：
合成生物学通过促进新疗法和疫苗的开发，正在彻底改变医疗保健。例如，工程细菌和病毒可用于向患者传递治疗基因，而合成生物学技术则被用于更有效地生产复杂的生物药物。
除疫苗外，合成生物学还被用于开发治疗遗传疾病的新疗法。例如，CRISPR-Cas9 技术在纠正导致镰状细胞贫血和囊性纤维化等疾病的基因突变方面显示出前景。通过精确编辑受影响细胞的 DNA，研究人员有望从遗传根源上治愈这些疾病。这不仅会提高受这些疾病影响的个人的生活质量，而且可降低与慢性病治疗相关的长期医疗费用。
可持续食品生产：
合成生物学可以通过改造微生物来生产食品配料，帮助解决食品短缺问题并减少传统农业对环境的影响。培养肉是由实验室中培养的动物细胞产生的，这是一种充满前景的应用，可以大大减少对牲畜养殖的需求及其相关的环境负担。科学家通过在实验室环境中培养动物细胞即可生产肉类，无需饲养和屠宰牲畜。这种方法会显著减少与传统肉类生产相关的温室气体排放、土地使用和水消耗。
除培养肉外，合成生物学还被用于改造微生物以生产蛋白质、香精和维生素等食品配料。与传统农业方法相比，这些生物基成分的生产方式更加可持续，并且使用的资源更少。例如，精密发酵可以大规模产生蛋白质和其他营养物质，从而有助于建立更具弹性和可持续性的食品系统。
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环境管理：
合成生物学还可以通过开发生物基材料和污染物的生物降解，为环境可持续性做出贡献。工程微生物可用于分解环境毒素或生产生物可降解塑料，从而为传统工业流程提供更环保的替代品。
合成生物学自动化
设计-构建-测试-学习 (DBTL) 方法
合成生物学的基本概念之一是“生物积木”，即可以各种组合进行组装以构建基因构建体的标准化 DNA 序列。通过遵循 DBTL 循环（设计-构建-测试-学习）的方法，合成生物学可对生物系统进行系统化且可预测的工程设计，类似于使用电子元件构建复杂电路的方式
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合成生物学应用和资源
合成生物学能够设计和构建具有所需功能的定制生物学系统。