工業合成生物學怎麼樣

Ⅰ 有懂生物學特別是合成生物學的大神嗎

合成生物學是生物科學在二十一世紀剛剛出現的一個分支學科，近年來合成生物物質的研究進展很快。與傳統生物學通過解剖生命體以研究其內在構造的辦法不同，合成生物學的研究方向完全是相反的，它是從最基本的要素開始一步步建立零部件。與基因工程把一個物種的基因延續、改變並轉移至另一物種的作法不同，合成生物學的目的在於建立人工生物系統（artificial biosystem），讓它們像電路一樣運行。合成生物學（synthetic biology），最初由Hobom B.於1980年提出來表述基因重組技術，隨著分子系統生物學的發展，2000年E. Kool在美國化學年會上重新提出來，2003年國際上定義為基於系統生物學的遺傳工程和工程方法的人工生物系統研究，從基因片段、DNA分子、基因調控網路與信號傳導路徑到細胞的人工設計與合成，類似於現代集成型建築工程，將工程學原理與方法應用於遺傳工程與細胞工程等生物技術領域，合成生物學、計算生物學與化學生物學一同構成系統生物技術的方法基礎。

Ⅱ 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?

Ⅲ 合成生物學是什麼

合成生物學（synthetic biology），最初由Hobom B.於1980年提出來表述基因重組技術，隨著分子系統生物學的發展，2000年E. Kool重新提出來定義為基於系統生物學的遺傳工程，從基因片段、人工鹼基DNA分子、基因調控網路與信號傳導路徑到細胞的人工設計與合成，類似於現代集成型建築工程，將工程學原理與方法應用於遺傳工程與細胞工程等生物技術領域，合成生物學、計算生物學與化學生物學一同構成系統生物技術的方法基礎。
合成生物學是指人們將「基因」連接成網路，讓細胞來完成設計人員設想的各種任務。例如把網路同簡單的細胞相結合，可提高生物感測性，幫助檢查人員確定地雷或生物武器的位置。再如向網路加入人體細胞，可以製成用於器官移植的完整器官。讓·維斯是麻省理工學院計算機工程師，早在他讀研究生時就迷上了生物學，並開始為細胞「編程」，現在已成為合成生物學的領軍人物。維斯的導師、計算機工程師和生物學家湯姆·奈特表示，他們希望研製出一組生物組件，可以十分容易地組裝成不同的「產品」。目前，研究人員正在試圖控制細胞的行為，研製不同的基因線路———即特別設計的、相互影響的基因。波士頓大學生物醫學工程師科林斯已研製出一種「套環開關」，所選擇的細胞功能可隨意開關。加州大學生物學和物理學教授埃羅維茨等人研究出另外一種線路：當某種特殊蛋白質含量發生變化時，細胞能在發光狀態和非發光狀態之間轉換，起到有機振盪器的作用，打開了利用生物分子進行計算的大門。維斯和加州理工學院化學工程師阿諾爾一起，採用「定向進化」的方法，精細調整研製線路，將基因網路插入細胞內，有選擇性地促進細胞生長。維斯目前正在研究另外一群稱為「規則系統」的基因，他希望細菌能估計刺激物的距離，並根據距離的改變做出反應。該項研究可用來探測地雷位置：當它們靠近地雷時細菌發綠光；遠離地雷時則發紅光。維斯另一項大膽的計劃是為成年幹細胞編程，以促進某些幹細胞分裂成骨細胞、肌肉細胞或軟骨細胞等，讓細胞去修補受損的心臟或生產出合成膝關節。盡管該工作尚處初級階段，但卻是生物學調控領域中重要的進展。
「合成生物學」更早可追蹤到波蘭科學家Waclaw Szybalski採用「合成生物學」術語，以及目睹分子生物學進展、限制性內切酶發現等可能導致合成生物體的預測。「系統生物學」則可追蹤到貝塔朗菲的「有機生物學」及定義「有機」為「整體或系統」概念，以及闡述採用開放系統論、數學模型與計算機方法研究生物學。
註解：
依據自組織系統結構理論[3] - 泛進化論（structurity, structure theory, pan-evolution theory），從實證到綜合（synthetic ）探討天然與人工進化的生物系統理論，闡述了結構整合（integrative)、調適穩態與建構（constructive）層級等規律；因此，系統（systems）生物學也稱為「整合（integrative biology）生物學」，合成（synthetic）生物學又叫「建構生物學（constructive biology）」（Zeng BJ.中譯）。合成生物學（synthetic biology），也可翻譯成綜合生物學，即綜合集成，「synthetic」在不同地方翻譯成不同中文，比如綜合哲學（synthetic philosophy）、「社會-心理-生物醫學模式」的綜合（synthetic）醫學（genbrain biosystem network - 中科院曾邦哲1999年建於德國，探討生物系統分析學「biosystem analysis」與人工生物系統「artificial biosystem」，包括實驗、計算、系統、工程研究與應用），同時也被歸屬為人工生物系統研究的系統生物工程技術范疇，包括生物反應器與生物計算機開發。
「21世紀是系統生物科學與工程 - 也就是生物系統分析學與人工生物系統的時代，將帶來未來的科技與產業革命」[1]。系統（system）、整合（integrative）、合成（synthetic）或綜合生物學各有偏重點，系統（system）、結構（structure）、圖式（patten）遺傳學也存在偏重點，但整個屬於系統生物科學與工程領域。系統科學方法與原理源自坎農的生理學穩態機理和圖靈的計算機模型及圖式發生的研究，又應用於生物科學與工程。計算機科學中的圖形識別被翻譯成「模式」，但生物學中又有將「model animal」翻譯成模式動物，在認知心理學和發育生物學中也有的翻譯成「圖式」；因此，綜合翻譯成「圖式」（patten），而且也包括了「系統（scheme或system）」與「完形（gestalt或configuration）」等含意。
21世紀伊始，進入了系統生物學與工程迅速發展的時代，而系統遺傳學與合成生物學（系統遺傳工程或轉基因系統生物技術）是其核心，並將帶來的是系統醫學與生物工業革命。1997年曾邦哲（Zeng BJ.）設計與操作的一個典型的系統生物學非加和性抗葯細胞實驗：CHO細胞用化學誘變劑甲磺酸乙脂處理一次篩選到抗10uM和20uM洛伐他汀的細胞系，再用甲磺酸乙脂處理一次抗10uM洛伐他汀的突變細胞系篩選到高到可抗70uM洛伐他汀的細胞系[2]，70uM遠大於2X20uM=40uM，說明基因與基因的相互作用是非加和性的，也就是系統遺傳學的經典實驗。

Ⅳ 大家覺得合成生物學怎麼樣

簡單的來說 就是材料生物學。。。很容易出成果 很容易找工作 工資很高。。。唯一不好的一點就是飾演危險性高

Ⅳ 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。

Ⅵ 合成生物學對新生物能源開發起到的作用有哪些

新生物能源的開發現代工業社會的發展，由於對這些非潔凈能源的過度利用，給地球上有限的不可再生能源資源帶來巨大的壓力，為人類所生存的地球環境帶來了一些如：氣溫升高、冰川海平面上升、物種滅絕等巨大融化的威脅。生物能源的原料是生物素含量低的木質作物，然後轉化為可利用的燃料能源。在很多方面都有很大的負面效應，比如：生態系統、生物多樣性、河流與海洋水污染方面等等。

例如：對微生物進行改造，建構能夠監測、聚集和降解環境污染物的微生物體；開發人工合成細菌，將糖類直接轉化成與常規燃油兼容的生物燃油等

Ⅶ 合成生物學是門什麼學科

簡單地來說，合成生物學是一門基於分子生物學、生物化學和細胞生物學等學科的工程學。本質上來講，它是一門和電子工程一樣類型的工科。

根據我的理解，合成生物學的基本理念是，生物就是一台機器，遺傳物質就是控制機器運轉的程序，所有的生物大分子都是可標准化的零件。合成生物學要做的事基本分為兩類，一類是生命體的從頭化學合成；另一類是對現有生物體進行編輯，去掉一部分天然系統或者植入人工系統使其失去或者獲得能力。前者就像從頭合成一台機器，後者就像在已有機器身上進行修改。

舉幾個例子。

對於第一類工作，我在另一個問題中的回答如果只把有用的基因拼接起來，會變成什麼樣？就提到了重頭化學合成衣原體基因組並使其成功驅動一個衣原體細胞並繁殖的一項工作。當時沒有把故事講完。這項工作雖然可以解決最小基因組的問題，但是從合成生物學角度來講，它跳過了一個步驟，那就是通過「借用」現成細胞來跳過細胞合成。正好，因為發現染色體端粒酶而得了09年諾貝爾生理學醫學獎的Jack Szostak主攻的就是這個方向，成果包括合成了能夠自我復制的RNA以及包含這種RNA並能夠二分裂的脂質體。不過細胞內膜系統的合成這方面還是非常艱難，暫時沒有太大的突破。

Ⅷ 合成生物學的應用前景

合成生物學將催生下一次生物技術革命。目前，科學家們已經不局限於非常辛苦地進行基因剪接，而是開始構建遺傳密碼，以期利用合成的遺傳因子構建新的生物體。合成生物學在未來幾年有望取得迅速進展。據估計，合成生物學在很多領域將具有極好的應用前景，這些領域包括更有效的疫苗的生產、新葯和改進的葯物、以生物學為基礎的製造、利用可再生能源生產可持續能源、環境污染的生物治理、可以檢測有毒化學物質的生物感測器等。
盡管合成生物學的商業應用多數還要幾年以後才能實現，但現在研究人員已經在利用合成生物體來研製下一代清潔的可再生生物燃料以及某些稀缺的葯物。第一代合成微生物是合成生物學的簡單應用，它們可能與目前利用DNA重組的微生物類似，其風險評估或許不成問題，因此，對立法者的挑戰較少。但隨著合成生物學技術不斷走向成熟，又可能研製出復雜的有機體，其基因組可能由各種基因序列（包括實驗室設計和研製的人工基因序列）重組而成。盡管其風險和風險評估問題與經過基因修飾的生物體引發的問題類似，但對於這類復雜的合成微生物來說，找到上述問題的答案要困難得多。
在轉基因生物技術方面，立法者對轉基因生物體進行風險評估時，一般是通過將轉基因生物體與為人們所熟知的同類的非轉基因生物進行比較分析，從而認識增加的遺傳物質的功能。立法者通過將自然存在的物種與轉基因物種進行比較，來確保新的有機體像其傳統的同類物質「一樣安全」。
但是，對於通過合成生物學製成的復雜的有機體而言，如果它是由各種來源的遺傳序列組合而成或者含有人工DNA，就很難確定其「遺傳譜系」。另外，重組後的遺傳序列是否保留其原有的功能，或者新組分之間是否會產生協同反應從而導致不同的功能或行為也是個問題。隨著對有關遺傳成分的認識的增加，科學家們也許可以預測新的遺傳改造所具有的功能，但是，由來自合成和自然物質的遺傳成分合成的有機體可能會表現出原來沒有過的「新行為」。先進的合成微生物的復雜性給根據遺傳序列和結構進行功能預測增加了新的不確定性。現有的風險評估方法無法用來預測復雜的適應系統。此外，盡管許多科學家認為轉基因生物體在自然環境中可能無法生存或繁殖，但合成有機體可以發生變異和進化，這引起了人們的擔憂，擔心它們如果釋放到環境中，其遺傳物質可能擴散到其它有機體，或者與其它有機體交換遺傳物質。這種風險同樣與轉基因生物引發的風險類似，只是要預先評估將來開發的復雜的合成生物體的風險更為困難。
合成生物學無疑會推動生物燃料、特種化學品、農業和葯物等方面的進步。但這個新興領域的進一步發展對政府的監管提出了嚴峻挑戰。科學家們已經開始關注合成生物學研究的風險問題。最受關注的莫過於生物安全問題。合成生物學的早期應用引發的安全性問題應予以重視。像其它新技術一樣，合成生物學對決策者提出了挑戰。政府在制定政策時必須做出權衡，一方面是如何收獲新產品的利益，另一方面是如何預防對環境和公共健康的潛在危害。目前，人們普遍認為，針對遺傳工程制定的政策和法規是制定面向合成生物學的政策法規時可以效仿的。在這項新技術成熟之前，決策者應考慮如何對這項新興的融合技術進行約束。由於合成生物學的不確定性，立法者面臨的挑戰是如何制定決策，使對合成生物體的管制既不能過松，也不能過嚴。因此，亟需在產品開發的同時開展風險研究。毋庸置疑，一般性研究是很有用的，但很多情況下，必須針對具體的生物體、產品和應用進行風險研究。

Ⅸ 合成生物學的發展現狀

最新突破
2010年，在美國文特研究所，由克雷格·文特(Craig Venter) 帶領的研究小組成功創造了一個新的細菌物種——「Synthia」。他們將Mycoplasma capricolum(細菌A)的細胞核消除；將M. mycoides(細菌B)的DNA序列解碼並拷貝到電腦中。然後通過人工合成的方法（形象地說，就是用基因列印機把這個DNA序列列印出來），將細菌B的DNA重新製作出來並添加到細菌A的細胞中並激活它。克雷格還在這條新的DNA中加入了「水印」（就像他們的電子郵箱地址），以便於日後的辨認與區分。「水印」的作用是讓重新獲得DNA的細胞A有製造藍色色素的能力，由於原始的細胞A不具有產生色素的能力（所以是白色的），新合成的細胞A會很容易被辨認出來。
於是，在花費了40,000,000美元和15年的等待後，2010年5月20日，吉布森（Gibson）和他的同事們在文特研究所宣布，世界上第一個由純人工合成創造的細菌物種誕生了。這一「驗證理論」的實驗結果為眾多正在探討和進行類似項目研究的科學家們打了一劑定心針，因為克雷格證明了人工創造物種的可能性與實踐性 。
與傳統生物學通過解剖生命體以研究其內在構造的辦法不同的是，合成生物學的研究方向完全是相反的：它是從最基本的要素開始一步步建立零部件。重塑生命，這正是合成生物學這一新興科學的核心思想。該學科致力於從零開始建立微生物基因組，從而分解、改變並擴展自然界在35億年前建立的基因密碼。此外，還可以通過人工方式迫使某一細菌合成氨基酸。合成生物學是基因工程中一個剛剛出現的分支學科，它吸引了大批的生物學家和信息工程師致力於此項研究。
人類正在設計並構建一些可以按照預定方式存在的生命體系。在有些情況下，它們是依靠人工開發的基因密碼運行的，因此它們具備了某些自然機體不具備的能力，美國馬薩諸塞州技術研究所合成生物學小組負責人德魯·恩迪解釋說。與基因工程把一個物種的基因延續、改變並轉移至另一物種的作法不同，合成生物學的目的在於建立人工生物體系，讓它們像電路一樣運行。與傳統生物學通過解剖生命體以研究其內在構造的辦法不同的是，合成生物學的研究方向完全是相反的，它是從最基本的要素開始一步步建立零部件。「所謂合成，就是由我們建立各個活的部件，是逆自然世界的一個過程」。研究合成生物學的科學家們預言，合成生物學的成功將意味著科學的極大進步。美國加利福尼亞大學蛋白質研究工程師溫德爾·利姆認為，合成生物學通過修復細胞功能、消除腫瘤、刺激細胞生長和使某些決定性細胞再生，實現治療各種疾病的目的。
一些專家提出應該製造一個配備有生物晶元的細胞機器人，讓它在我們的動脈中游盪，檢測並消除導致血栓的動脈粥樣硬化。還有一些研究人員認為，運用合成生物學還可以製成各種各樣的細菌，用來消除水污染、清除垃圾、處理核廢料等。恩迪還提出，可製造一種生物機器用來探測化學和生物武器，發出爆炸物警告，甚至可以從太陽中獲取能量，用來製造清潔燃料。但是也有一些謹慎的研究人員認為，合成生物學存在某些潛在危險，它會顛覆納米技術和傳統基因工程學的概念。如果合成生物學提出的創建新生命體的設想得以實現，科學家們就必須有效防止這一技術的濫用，防止生物倫理沖突以及一些現在還無法預知的災難。
2002年，紐約大學的病毒學家埃卡德·維默爾宣布他和他的研究小組從生物技術公司購買了DNA短小片斷，並在DNA合成公司的協助下將它們連接起來，製造出了人工合成的脊髓灰質炎病毒。這項研究的成功讓維默爾完成了一項前人從未完成的工作。但他同時向人們發出警告，生物恐怖主義分子完全有能力製造出致命病毒，例如埃博拉病毒、天花病毒以及一切目前人們擁有的葯物均無法消滅的病毒。
毫無疑問，在科學家的理解中，細胞是自然界進化魔杖的完美設計，而合成生物學正是這一概念的邏輯推論。盡管科學家們在合成生物學方面做的各項研究和實驗還處於初級階段，但這項前沿科學一定能夠給人們帶來驚喜，無論這樣的驚喜是好是壞。

Ⅹ 合成生物學的發展前景

合成生物學旨在闡明並模擬生物合成的基本規律，設計並構建新的、具有特定生理功能的生物系統，從而建立葯物、功能材料、能源替代品等的生物製造途徑。合成生物學的主要研究內容分為三個層次：一是利用現有的天然生物模塊構建新的調控網路並表現出新功能；二是採用從頭合成方法人工合成基因組DNA；三是人工創建全新的生物系統乃至生命體。合成生物學是生命科學在21 世紀新的分支學科，打開了從非生命的化學物質向人造生命轉化的大門，為探索生命起源與進化開辟了嶄新的途徑。
合成生物學是現代科學最富前景的領域之一，是將生物科技領域基礎研究轉化為實際社會生產力的關鍵科學技術，也是改變未來世界的十大技術之一，具有在低碳經濟中支撐經濟增長和創造就業機會的巨大潛力。據專家估計，至2015 年，有1/5 的化學工業可以依賴合成生物學；到 2016 年全球合成生物學技術的市場將達到167 億美元，2011 — 2016 年年增長率達到45%。麥肯錫全球研究所和世界經濟論壇均將合成生物學評價為未來的革命性技術。2014 年6 月， 經濟合作與發展組織（OECD）發布《合成生物學政策新議題》報告，認為合成生物學領域前景廣闊，建議各國政府把握機遇，引入資金，以創新方式推動代表未來生物技術革命的合成生物學的發展。
合成生物學已成為全球研發的熱點領域，很多國家看好合成生物學未來的發展前景，並給予大量投入。美國是在合成生物學領域投入最多、發展最快的國家，政府對合成生物學的投資每年約1.4 億美元。美國國防部致力於將合成生物學打造為一種先進製造平台，能源部也圍繞合成生物學啟動了一些研究項目。歐盟投入合成生物學的經費占其研發總投入的1/4 ～ 1/3。英國將合成生物學視為引領未來經濟發展的4 個新興技術產業之一，國家貿易創新部預測2020 年合成生物學產值將達到620 億英鎊，專門成立了合成生物學路線圖協調組，開展路線圖研究。英國政府不斷加大對合成生物學的資助力度，2014 年建立了5 大合成生物學研究中心。
合成生物學對新生物能源的開發具有不可估量的作用，可以解決生物燃料生產工藝過程中的一些關鍵問題。開發人工合成細菌，可將糖類直接轉化成與常規燃油兼容的生物燃油，甚至可以直接從太陽獲取能量，製造清潔燃料。國外通過合成基因組學方法，對自然界中將二氧化碳轉化為甲烷的細菌進行改造，用合成染色體替換其原有染色體，使之僅具