合成生物学：开启生命科学“会聚”研究新时代

合成生物学学科发展及成果

合成生物学，从 20 世纪初，由合成科学而得以“隐喻”（metaphor），到由分子生物学的科学知识与 DNA 重组技术突破成为“愿景”（vision），直至现代在基因组蓝图基础上、工程学理念介入而“定名”，进而成为“会聚”研究的标志，大体经历了3个阶段。第一阶段，创建时期（2000—2003 年）：产生了许多具备领域特征的研究手段和理论，特别是基因线路工程的建立及其在代谢工程中的成功运用。第二阶段，扩张和发展期（2004—2007 年）：这一阶段的特征是领域有扩大趋势，但工程技术进步比较缓慢。第三阶段，快速创新和应用转化期（2008—2013 年）：这一阶段涌现出的新技术和工程手段使合成生物学研究与应用领域大为拓展，特别是人工合成基因组的能力提升到了接近 Mb（染色体长度）的水平，而基因组编辑技术出现前所未有的突破（图 2）。

图2 2000—2018 年合成生物学研究的代表性进展

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