合成生物學(xué)
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合成生物學(xué)（英語：Synthetic Biology）是將生物科學(xué)應(yīng)用到日常生活中的一種嶄新方式。英國倫敦的皇家科學(xué)院（Royal Society）認(rèn)為，合成生物學(xué)結(jié)合了其他領(lǐng)域的知識與工具，涉及的領(lǐng)域包括系統(tǒng)生物學(xué)、基因工程、機(jī)械工程、機(jī)電工程、信息論、物理學(xué)、納米技術(shù)及電腦模擬等等。
目前，合成生物學(xué)已在多個行業(yè)落實(shí)應(yīng)用，例如農(nóng)業(yè)、能源、制造業(yè)及醫(yī)學(xué)等等。
目錄 |
歷史
合成生物學(xué)家試圖創(chuàng)造出一種以脫氧核糖核酸編寫的語言。為了達(dá)此目的，需要設(shè)計(jì)脫氧核糖核酸片段，而這些脫氧核糖核酸片段已經(jīng)獲得標(biāo)準(zhǔn)化處理，能與其他片段輕易連結(jié)。每個片段代表著個別指示，而將它們組合起來，便成為一個程式，能夠指示細(xì)胞進(jìn)行一系列的工作。這個過程類似編寫電腦程式又或是制造機(jī)器人，不同之處是其制成品是具有生命及繁殖力的活細(xì)胞。
合成生物學(xué)能夠迅速發(fā)展成為一門學(xué)科，有賴脫氧核糖核酸編碼能力的急速提升。憑著近年在化學(xué)合成及分子生物學(xué)的發(fā)展成果，終能將整個基因組直接從它們的去氧核糖核酸建構(gòu)基（A、T、G及Cs）合成。這種技術(shù)在成本、準(zhǔn)確程度及反應(yīng)時(shí)間等各方面，一直得到迅速改善。在可見將來，即使要從零開始來創(chuàng)造基因組，亦會變得輕而易舉。
合成生物學(xué)與基因工程學(xué)之分別
合成生物學(xué)是以過去三十年來研制而成的工具為發(fā)展基礎(chǔ)?；蚬こ虒W(xué)則專門運(yùn)用分子生物學(xué)來制造脫氧核糖核酸（例如復(fù)制及聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)），并以自動定序形式來讀取脫氧核糖核酸。合成生物學(xué)增添了脫氧核糖核酸自動合成、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、抽象概念應(yīng)用以及人工設(shè)計(jì)組合等功能，大大簡化整個設(shè)計(jì)程序。
現(xiàn)今的應(yīng)用范圍
生物能源
進(jìn)行細(xì)胞工程，將糖、淀粉質(zhì)、纖維素（農(nóng)業(yè)廢物）及二氧化碳中的碳，轉(zhuǎn)化為具效益的產(chǎn)物，包括交通工具所需燃料。利用可再生原料進(jìn)行碳中和化合作用，有助減少溫室氣體的排放。
綠色制造
傳統(tǒng)塑膠及紡織制造業(yè)牽涉的制作過程，往往需用上高溫和有害溶劑，更會產(chǎn)生污染物。就上述步驟進(jìn)行細(xì)胞工程將可以引伸出一系列程序，其中一些更可以在室溫的環(huán)境下進(jìn)行，最后不會產(chǎn)生有害的副產(chǎn)品。
農(nóng)業(yè)
現(xiàn)時(shí)，合成生物學(xué)獲應(yīng)用于植物工程學(xué)，將有助科學(xué)家設(shè)計(jì)一系列能帶來更豐碩收成、具抗病能力，及能抵抗極端或惡劣環(huán)境的農(nóng)作植物品種。
制藥業(yè)
可重新改造細(xì)菌及酵母，達(dá)致低成本制藥的目的，例如采用經(jīng)基因重組的細(xì)菌生產(chǎn)抗瘧疾及降膽固醇藥物。上述過程將有效大幅降低生產(chǎn)成本，從而將藥物推廣于發(fā)展中國家的龐大市場。
醫(yī)療
重整人類細(xì)胞，與人體組織及器官作更佳結(jié)合；而細(xì)菌及人類免疫細(xì)胞則可獲轉(zhuǎn)用于發(fā)展多項(xiàng)針對不健全細(xì)胞及組織的療法，有助對抗癌病及一些遺傳病。
參見
外部鏈接
- A biosynthesis company
- hosted by MIT & Harvard researchers
- a blog by Howard Salis
- @ Duke University
- George Church's Lab @ Harvard Medical School
- Drew Endy's Lab @ MIT
- @ SLRI, Mount Sinai Hospital（Toronto）
- @ Caltech
- at Princeton University web site.
- @ Caltech
- participating this year in the iGEM. Contains a lot of information about what is Synthetic Biology, the iGEM competition, and the proyect they are making.
- @ Duke University
- Chris Voigt's Lab at University of California, San Francisco web site.
- GenScript USA Inc.: A gene synthesis/DNA synthesis company
- Andy Ellington's Lab @ The University of Texas at Austin
- J. Craig Venter Institute
- DNA2.0: A gene synthesis company
- @ SLRI, Mount Sinai Hospital（Toronto）
- Programmable Cells: Engineer Turns Bacteria Into Living Computers, an exposition of synthetic biology
- Harman on Technology Blog:
- - intercollegiate Genetically Engineered Machines
- An annual competition which challenges researchers from the undergraduate to postgraduate level to create synthetic biology creations. The program is presented in conjunction with
- MIT's Registry of Standard Parts, a repository for genetic parts specifically modified to facilitate synthetic biology projects.
- Synthetic forms of entertainment
多媒體視頻
- Video interviews with synthetic biology experts, NGOs and funding institutions
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參考來源
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