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上海源葉生物科技有限公司
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綜述：合成生物學在中國的發(fā)展
2011-7-23 閱讀(879)
來自奧地利對話與沖突研究所（IDC），中國科學院植物研究所的研究人員發(fā)表了題為“Synthetic biology: An emerging research field in China”的綜述性文章，介紹了目前國內(nèi)合成生物學研究的現(xiàn)狀和一些不同的研究亞方向，以及對于國內(nèi)合成生物學發(fā)展的展望，這篇綜述發(fā)表在Biotechnology Advances雜志上。
文章的通訊作者是奧地利對話與沖突研究所生物安全組裴雷博士，其他研究人員包括中科院植物研究所魏偉博士，以及對話與沖突研究所Markus Schmidt博士。
合成生物學，簡單而言就是以人工手段制造生物系統(tǒng)，與傳統(tǒng)生物學通過解剖生命體以研究其內(nèi)在構(gòu)造的辦法不同，合成生物學的研究方向*是相反的，它是從zui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(xù)、改變并轉(zhuǎn)移至另一物種的作法不同，合成生物學的目的在于建立人工生物系統(tǒng)（artificial biosystem），讓它們像電路一樣運行。
這一學科之所以被譽為第四次科技浪潮中的*，在于它可將impossible變成every thing is possible，合成生物學的zui高境界是靈活設計和改造生命，重塑生命體。這門學科真正進入大眾視野，是緣自2010年*人造單細胞生物“辛西婭”（Synthia）的誕生，這一發(fā)現(xiàn)也入選了2010年Science科學突破。近年來，能源危機不斷升級，將合成生物學應用到能源領域中的想法也順勢而生，用細菌造石油成為可能。
在這篇文章中，研究人員介紹了目前中國合成生物學研究的現(xiàn)狀和一些不同的研究亞方向，比如遺傳線路圖（genetic circuit），zui小基因組（minimal genomes），化學合成生物學，原細胞（protocells）和DNA合成，以及對于國內(nèi)合成生物學發(fā)展的展望，這篇文章對于解析目前這一領域的發(fā)展具有重要的意義。
其中這遺傳線路圖，俗稱“基因線路”（gene circuit）。在合成生物學中，是由各種調(diào)節(jié)元件和被調(diào)節(jié)的基因組合成的遺傳裝置（genetic device），可以在給定條件下可調(diào)、可定時定量地表達基因產(chǎn)物。利用轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平等的控制機制，合理組合轉(zhuǎn)錄基元、基礎基因線路、基因模塊的拓撲結(jié)構(gòu)，目前遺傳線路的功能主要可以分為兩大類：邏輯基因線路（模擬各種邏輯關(guān)系和數(shù)字元件的遺傳線路）和其他功能基因線路（具有特定生物功能的遺傳線路）。
與20世紀七八十年代遺傳工程的相關(guān)爭論非常類似，合成生物學一經(jīng)出現(xiàn)立刻引起了社會方方面面的廣泛關(guān)注，相應的道德規(guī)范和防范措施已經(jīng)成為所有相關(guān)會議的主要議題之一。有關(guān)合成生物學的倫理爭議大多集中在兩種觀點上：一是合成生物學家人工制造自然界中沒有的生命，違背了上帝有關(guān)生命法則的旨意以及順應自然發(fā)展規(guī)律的倫理；二是合成生物學家人工合成生命違背了尊重生命的倫理原則。
不管如何，隨著用于進行合成生物學研究的各項技術(shù)，如遺傳工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)、計算機技術(shù)和合成基因組學技術(shù)的日趨成熟，合成生物學的研究將取得更大的進步，并在解決人類能源、環(huán)境、醫(yī)療、藥物生產(chǎn)等問題上發(fā)揮更大的作用。
