1953年，克裏克和(And)沃森發現了(Got it)DNA雙螺旋結構，開始了(Got it)解讀生(Born)物遺傳密碼的(Of)第一(One)步；2003年，人(People)類基因組計劃順利完成，加快了(Got it)生(Born)物遺傳密碼的(Of)解讀……随着生(Born)物學與計算機科學的(Of)發展與普及，加上(Superior)工程科學、數學、化學、物理學的(Of)一(One)系列成果，生(Born)物學也開始走上(Superior)了(Got it)工程化與标準化的(Of)道路。順着利用(Use)人(People)工合成的(Of)生(Born)物系統進行工程性探索、建設、産出(Out)與落地的(Of)思路，誕生(Born)了(Got it)一(One)門新的(Of)學科——合成生(Born)物學。這(This)個(Indivual)學科将使我(I)們(Them)全面走向理解并改造遺傳物質的(Of)新生(Born)物學時(Hour)代，同時(Hour)其強工程性、強學科交叉性的(Of)特點也将吸引更多領域的(Of)人(People)才，誕生(Born)更多意想不(No)到(Arrive)同時(Hour)充滿現實意義的(Of)成果。

二、合成生(Born)物學的(Of)定義

由于(At)是(Yes)一(One)門新興學科，現階段合成生(Born)物學的(Of)定義仍然處于(At)一(One)個(Indivual)多元化階段，但我(I)們(Them)可以(By)通過下面這(This)種定義做一(One)個(Indivual)簡單的(Of)了(Got it)解：

合成生(Born)物學是(Yes)指按照一(One)定的(Of)規律和(And)已有的(Of)知識：（1）設計和(And)建造新的(Of)生(Born)物部件、裝置和(And)系統；（2）重新設計已有的(Of)天然生(Born)物系統爲(For)人(People)類的(Of)特殊目的(Of)服務。

簡單來(Come)說，合成生(Born)物學是(Yes)一(One)門通過設計生(Born)物學系統來(Come)解決現實問題的(Of)學科（而不(No)是(Yes)使用(Use)以(By)物理或化學知識爲(For)主的(Of)傳統方法），同時(Hour)，工程性、标準化思維和(And)通過數學模型方法指導設計與實驗也是(Yes)合成生(Born)物學的(Of)關鍵特點與方法。

三、合成生(Born)物學研究内容簡介

作(Do)爲(For)一(One)門重視工程性與标準性的(Of)學科，合成生(Born)物學研究内容可以(By)被大(Big)緻分爲(For)

1、研究或設 計工程化、标準化 的(Of)功能 模塊。

2、設計良好的(Of)接口使模塊具有可拆裝性。

3、設計或優化開發平台，實現模塊在(Exist)不(No)同環境下的(Of)高穩定性與兼容性。

4、爲(For)生(Born)物模塊設計調試系統與通信系統。

5、研究功能模塊的(Of)仿真、預測軟件。

這(This)些内容可能使從事計算機科學相關工作(Do)的(Of)人(People)（或者簡單的(Of)說：寫過程序的(Of)人(People)）産生(Born)共鳴——其實合成生(Born)物學就是(Yes)想用(Use)生(Born)物學方法寫一(One)些對内高耦合、對外低耦合、有良好API的(Of)函數以(By)供解決實際問題，當我(I)們(Them)産生(Born)需求時(Hour)可以(By)像使用(Use)Python解決問題時(Hour)使用(Use)龐大(Big)的(Of)資源庫一(One)樣，高效的(Of)用(Use)經過整合與标準化的(Of)模塊進行工作(Do)，這(This)樣的(Of)過程也使我(I)們(Them)在(Exist)面臨問題時(Hour)的(Of)思路更加清晰、解決問題更加高效。

從生(Born)物學的(Of)内容來(Come)看，合成生(Born)物學主要(Want)的(Of)工作(Do)可以(By)包括

1、生(Born)物基因組的(Of)人(People)工合成、簡化與重構；

2、蛋白質的(Of)工程化改造以(By)及模塊化；

3、遺傳路線的(Of)設計與構建（使建造的(Of)遺傳裝置在(Exist)給定條件下人(People)爲(For)可控的(Of)表達基因産物）；

4、多細胞群體系統行爲(For)的(Of)平衡與調控；

5、對生(Born)物系統的(Of)數學模拟與功能檢測；

這(This)樣的(Of)研究體系對一(One)個(Indivual)最終的(Of)生(Born)物系統有自底向上(Superior)的(Of)貫穿，涉及到(Arrive)系統原型設計、運行原理、工作(Do)方法、調控方法以(By)及系統内交流機制等等的(Of)全方面覆蓋。

不(No)同于(At)傳統生(Born)物，合成生(Born)物學結合了(Got it)數學、計算機科學、工程設計等等其他(He)學科，通過設計生(Born)物系統解決實際問題，用(Use)拓展性的(Of)方法加速人(People)類對生(Born)物學以(By)及生(Born)命的(Of)理解。

具體來(Come)說，包括加速合成生(Born)物系統的(Of)工程化、标準化進程，用(Use)标準化思想及其産生(Born)的(Of)結果推動生(Born)物學整體的(Of)發展。

通過“合成”這(This)一(One)過程驗證與加深對生(Born)物現象的(Of)理解，利用(Use)對生(Born)物系統的(Of)“合成”補充或加速生(Born)物現象的(Of)“分析”。

五、合成生(Born)物學的(Of)工程本質

标準化：不(No)但現有的(Of)生(Born)物模塊需要(Want)标準化（如實現基本功能的(Of)模塊類的(Of)标準化以(By)及所有模塊組成的(Of)模塊庫的(Of)标準化），還包括不(No)同生(Born)物模塊之間的(Of)接口、模塊的(Of)測量檢驗、提供的(Of)平台等等都需要(Want)标準化。這(This)樣的(Of)标準化将有力的(Of)支持一(One)個(Indivual)活躍、高效、負責的(Of)生(Born)物學界。

解耦：類似于(At)利用(Use)計算機程序解決某個(Indivual)問題時(Hour)我(I)們(Them)需要(Want)自頂向下将問題的(Of)解決過程分解爲(For)一(One)個(Indivual)個(Indivual)解決某個(Indivual)基礎問題的(Of)函數，并通過接口将這(This)些函數組織起來(Come)解決複雜問題一(One)樣，在(Exist)面對實際問題并希望使用(Use)生(Born)物學方法解決時(Hour)，這(This)個(Indivual)分解過程如何正确進行也是(Yes)我(I)們(Them)必須思考的(Of)。

抽提：由于(At)生(Born)物系統具有天然的(Of)高度整合，其内部交流與行爲(For)方式錯綜複雜，而且一(One)個(Indivual)系統往往會自我(I)複制和(And)通過突變等手段自我(I)進化，所以(By)生(Born)物系統的(Of)高度複雜性導緻我(I)們(Them)在(Exist)對系統進行抽象以(By)建立模型時(Hour)需要(Want)将系統抽提、簡化甚至重新設計，以(By)獲得清晰可靠的(Of)模型。理想的(Of)生(Born)物系統模型的(Of)各個(Indivual)抽象層次一(One)定要(Want)有良好、清晰的(Of)定義，各層之間的(Of)低耦合是(Yes)我(I)們(Them)需要(Want)保證的(Of)。

與遺傳工程：合成生(Born)物學是(Yes)直接建立在(Exist)遺傳工程之上(Superior)的(Of)，但由于(At)合成生(Born)物學的(Of)方法包括從頭設計和(And)建造生(Born)物體系，而遺傳工程主要(Want)是(Yes)聚焦于(At)自然生(Born)物體系的(Of)改造，所以(By)合成生(Born)物學可以(By)看作(Do)遺傳工程的(Of)進一(One)步發展。相對于(At)基因工程來(Come)說，合成生(Born)物學具有方法更加靈活、規模更加龐大(Big)的(Of)典型特點。

與功能基因組學、分子生(Born)物學、細胞生(Born)物學、系統生(Born)物學以(By)及生(Born)物信息學：這(This)些學科從不(No)同的(Of)層次爲(For)合成生(Born)物學的(Of)發展提供理論依據，利用(Use)這(This)些生(Born)物學科提供的(Of)基礎，合成生(Born)物學可以(By)完成自底向上(Superior)、不(No)同抽象層面的(Of)系統搭建，提供工程問題的(Of)生(Born)物學解決方法。

七、相關國(Country)際學術活動簡介

合成生(Born)物學國(Country)際會議（Synthetic Biology x.0）：2004年美國(Country)麻省理工學院舉行了(Got it)第一(One)屆合成生(Born)物學國(Country)際會議，讨論如何推進合成生(Born)物學的(Of)發展。2006年起，合成生(Born)物學國(Country)際會議考試擴大(Big)規模、讨論合成生(Born)物學可能引起的(Of)社會問題等其方向，并在(Exist)此後進一(One)步走出(Out)美國(Country)，在(Exist)世界各地召開。

2008年10月，第四屆合成生(Born)物學國(Country)際會議在(Exist)中國(Country)香港成功舉辦。

國(Country)際遺傳機器大(Big)賽（international Genetically Engineered Machine Competition，iGEM）：有麻省理工學院自2003年發起的(Of)一(One)項以(By)本科生(Born)爲(For)主要(Want)參賽對象的(Of)競賽，鼓勵參賽者進行創新、以(By)創造新的(Of)生(Born)物系統爲(For)目的(Of)，将簡單的(Of)基因模塊植入細胞以(By)構造複雜生(Born)物組件、裝置和(And)系統。自2005年起，比賽開始走出(Out)MIT，走向全世界優秀大(Big)學生(Born)中。

2006年，合成生(Born)物學登陸中國(Country)，2007年多所優秀大(Big)學組成的(Of)内地代表隊赴美參賽。

合成生(Born)物學是(Yes)一(One)門新興學科，其技術上(Superior)依舊存在(Exist)許多障礙，需要(Want)獲得突破性進展。同時(Hour)，合成生(Born)物學的(Of)前景也是(Yes)未知的(Of)，合成生(Born)物學界已經形成合成生(Born)物學發展需要(Want)合理的(Of)道德規範、國(Country)際調控與實際行動的(Of)共識。現階段，已有一(One)些政府與非政府組織開始了(Got it)對合成生(Born)物學的(Of)社會、安全、道德監督。應對這(This)些問題時(Hour)，我(I)們(Them)需要(Want)有力的(Of)監督組織以(By)及國(Country)家與世界範圍内的(Of)共享平台，在(Exist)合成生(Born)物學界内部也應該采取技術措施，降低合成生(Born)物在(Exist)自然界可能具有的(Of)競争力。同時(Hour)，我(I)們(Them)需要(Want)結合現實作(Do)出(Out)理性判斷與調和(And)，不(No)應過于(At)武斷、草率的(Of)做出(Out)論斷。

與此同時(Hour)，在(Exist)這(This)些争論中，生(Born)物學界必須做好帶頭作(Do)用(Use)，避免非理性的(Of)公衆争論導緻的(Of)不(No)信任阻礙合成生(Born)物學的(Of)正常發展。