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中投網2024-12-18 10:59 來源：中投網
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一、合成生物學的概念
合成生物學（Synthetic Biology）是一種在工程學思想指導下，結合生物學、基因組學、工程學和信息學等多種學科的知識和技術，對生物體或生物系統(tǒng)進行有目標的設計、改造或從頭創(chuàng)建的新興學科。它旨在通過人工設計和構建，賦予生物體系新的功能或特性，這些功能或特性在自然界中可能并不存在。合成生物學的核心在于建立人工生物系統(tǒng)，這些系統(tǒng)具有新的功能或被優(yōu)化以解決各種問題，如食品短缺、能源危機、環(huán)境污染和醫(yī)療健康等。
二、合成生物學的分類
合成生物學傳統(tǒng)上分為兩類：
自上而下的合成生物學：包括利用代謝和基因工程技術賦予活細胞新的功能。這通常涉及對現有生物系統(tǒng)的分析和理解，然后利用基因編輯等技術對其進行修改和優(yōu)化。
自下而上的合成生物學：包括通過聚集“非生物”生物分子成分在體外創(chuàng)造新的生物系統(tǒng)，通常是為了構建一個人工細胞。這需要將生物分子（如DNA、RNA、蛋白質等）組裝成具有特定功能的生物元件，然后進一步組裝成復雜的生物系統(tǒng)。
三、合成生物學的特點
1、創(chuàng)新性：合成生物學的核心在于通過人工設計和構建，賦予生物體系新的功能或特性，這些功能或特性在自然界中可能并不存在。
2、工程化：合成生物將生物學過程轉化為工程化流程，使得生物系統(tǒng)的設計和構建可以像工程項目一樣進行規(guī)劃、實施和管理。
3、多學科交叉：合成生物涉及到了生物學、化學、工程學、計算機科學等多個學科的知識和技術，這使得它能夠綜合利用各個學科的優(yōu)勢，解決復雜的生物學問題。
四、合成生物學的產業(yè)構成
合成生物產業(yè)鏈可以劃分為三個層次：
1、上游工具層：提供基礎技術和原料，涉及DNA合成、測序、基因編輯、酶工程、模式生物庫等。這些技術和原料是合成生物學研究和應用的基礎。
2、中游平臺層：提供生物體設計和自動化平臺，涉及生物設計軟件、自動化實驗設備、生物工廠等。這些平臺為合成生物學的設計和構建提供了必要的工具和支持。
3、下游應用層：開發(fā)面向不同行業(yè)領域的垂直產品或服務，是產業(yè)鏈上的核心盈利環(huán)節(jié)。這些產品或服務涵蓋了醫(yī)藥、農業(yè)、能源、環(huán)保、新材料等多個領域，具有廣闊的市場前景。
在產業(yè)競爭格局方面，目前合成生物學領域的公司主要分為平臺型商業(yè)模式和產品型商業(yè)模式兩類。平臺型企業(yè)主要提供生物體設計與軟件開發(fā)等平臺化的集成系統(tǒng)，而產品型企業(yè)則借助合成生物學技術生產原料或產品。未來，隨著科學技術的不斷進步和人們對生物系統(tǒng)理解的深入，合成生物學有望在更多領域發(fā)揮重要作用，為人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。
綜上所述，合成生物學是一門具有創(chuàng)新性、工程化和多學科交叉特點的新興學科，其產業(yè)構成涵蓋了從基礎技術和原料到產品設計和應用的多個層次。
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