合成生物学与转基因系统生物技术
• 21世 纪是 系 统 生 物 科 学 与 工 程 。也 就 是 生 物系统 分 析学 与人 工 生 物 系统 的 时代 ，将 带 来 未来 的科 技 与 产业 革 命。
转基因生物包括：
• 1)改造次生代谢产物的转基因生药 、工程 微生物 ； • 2)改造蛋白质表 达．特异性高效表达外源 蛋白质的基因工程 、转基因生物 ； • 3)改造酶功能活性的蛋白质 、酶工程 ； • 4)改造生物体形态的转基因花卉、发育工程 等。
• DNA分子的人工合成、基因的转移技术等， 都不是当今正在迅速发展的合成学原 理的遗 传工程，创新的是系统方法的创新 ，属于系 统生物工程的范畴。最终目的是发明细胞机 器人或生物分子计算机，细胞制药厂或人造 细胞工厂。以及农业、制药产业一体化的药 物农场 。
合成生物学综合
• 合成生物学，即，综合集成，包括实验、计 算、系统、工程研究与应用 ，采用计算 机技 术 、系统 科 学 原理 ，整合仿生学 、人工智 能与遗传学 、生物工程 的理论与 技 术，系 统 生 物学 的 医药 与工 程 应 用 ，开 发 人 工设 计生 物 传感 器 ，以及转基 因生 物反 应 器 对 天然 药物 成分 和 贵重 蛋 白质 药 物规 模 化 生产 。
合成生物学的作用
• 1 、改变过去的单基因转移技术，开创综合 集 成 的基 因链乃至整个基 因蓝图设计， 并 实 现人工生物系统的设计与制 造。人 工基 因重组 、转 基 因技 术 是 自然重组 、 基 因转 移 的模 仿 ，天然 药物 分 子 、生 物 高 分子 的人 工 合 成 是 分 子 水 平 的 仿 生 ，人 工神 经 元 、神 经 网络 、细胞 自动机 是细 胞 系 统水 平 的 仿 生 。
合成生物学的作用
• 2、从 分 子结构 图式 、信号传导 网络 、 细胞形 态类 型到器官组织结 构 的多 基 因 系统 调控 研 究 的 系统 遗传 学 ，以及 纳 米生物技术 、生物计算 、DNA计算机技术 和多基 因转基 因研究的合成生物学 ，已经 发展到一个从分子 、 细 胞 到 器 官 的 人 工 生 物 系 统 开 发 的 时代 。

合 成 生 物学 的研 究 开 发
• 一 是 次 生 代 谢链 (如 ，青 篙 素 )与 基 因 网络 的 人 工设 计 使 药 物 分 子或 生 物 材 料可 规 模 化 生产 ； • 二 是诱 导细 胞 分 化 与 遗传程序化重编而 人工设计细胞功能 ； • 三是生物传感器 与生 物 分 子 元 件 的 人 工 设 计 将 导 致 生 物 器 件 与细胞 计 算 机 的发 展 。
• 从动、植物的单性繁殖到胚胎干细胞、干 细胞到细胞程序化诱导分化，以及代谢网 络的基因工 程 改造进行天然药物开。采用 计算机原理 、系统科学方法 、纳米技术 ， 发展了基 因克隆 、药物 筛选与转基因 系 统生物技术 ，提供了生产药物的规模化生 物反应器 。
合成生物学概念的产生
• 自从 2000年 Kool在美 国化学学会年会上 重新提出合成生物学概念以来，细胞信号 传导、基因调控网络的设计与转基因研究 开发 迅速发展。2005年美国 Collins创 建 了基于系 统生物学的 Celhcon合成 生物学 公，2007年美国Keasling创建了加州贝克 莱 大 学合成生物学系。1980年 Hobom 提 出DNA 重组 技 术 的合成 生物 学 概 念， 目前，用来表述系统生物学的工程应 用 。
学习心得
• 合成生物学是一门新兴学科，综合的许多 的其他边缘学科的内容，比如，遗传工程、 细胞工程、计算机数学模拟等等。学好这 门课程需要将生物方面的许多知识联系起 来，做到融会贯通。 • 通过这门课的学习发现自己的不足，好多 不懂得方面和相关的知识得到的一些补充。