來自奧地利國際對話與沖突研究所(IDC)，中國科學(xué)院植物研究所的研究人員發(fā)表了題為“Synthetic biology: An emerging research field in China”的綜述性文章，介紹了目前國內(nèi)合成生物學(xué)研究的現(xiàn)狀和一些不同的研究亞方向，以及對于國內(nèi)合成生物學(xué)發(fā)展的展望，這篇綜述發(fā)表在Biotechnology Advances雜志上。

文章的通訊作者是奧地利國際對話與沖突研究所生物安全組裴雷博士，其他研究人員包括中科院植物研究所魏偉博士，以及國際對話與沖突研究所Markus Schmidt博士。

合成生物學(xué)，簡單而言就是以人工手段制造生物系統(tǒng)，與傳統(tǒng)生物學(xué)通過解剖生命體以研究其內(nèi)在構(gòu)造的辦法不同，合成生物學(xué)的研究方向完全是相反的，它是從最基本的要素開始一步步建立零部件。與基因工程把一個物種的基因延續(xù)、改變并轉(zhuǎn)移至另一物種的作法不同，合成生物學(xué)的目的在于建立人工生物系統(tǒng)（artificial biosystem），讓它們像電路一樣運(yùn)行。

這一學(xué)科之所以被譽(yù)為第四次科技浪潮中的弄潮兒，在于它可將impossible變成every thing is possible，合成生物學(xué)的最高境界是靈活設(shè)計和改造生命，重塑生命體。這門學(xué)科真正進(jìn)入大眾視野，是緣自2010年首個人造單細(xì)胞生物“辛西婭”（Synthia）的誕生，這一發(fā)現(xiàn)也入選了2010年Science十大科學(xué)突破。近年來，能源危機(jī)不斷升級，將合成生物學(xué)應(yīng)用到能源領(lǐng)域中的想法也順勢而生，用細(xì)菌造石油成為可能。

在這篇文章中，研究人員介紹了目前中國合成生物學(xué)研究的現(xiàn)狀和一些不同的研究亞方向，比如遺傳線路圖（genetic circuit），最小基因組（minimal genomes），化學(xué)合成生物學(xué)，原細(xì)胞（protocells）和DNA合成，以及對于國內(nèi)合成生物學(xué)發(fā)展的展望，這篇文章對于解析目前這一領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的意義。

其中這遺傳線路圖，俗稱“基因線路”（gene circuit）。在合成生物學(xué)中，是由各種調(diào)節(jié)元件和被調(diào)節(jié)的基因組合成的遺傳裝置（genetic device），可以在給定條件下可調(diào)、可定時定量地表達(dá)基因產(chǎn)物。利用轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平等的控制機(jī)制，合理組合轉(zhuǎn)錄基元、基礎(chǔ)基因線路、基因模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，目前遺傳線路的功能主要可以分為兩大類：邏輯基因線路（模擬各種邏輯關(guān)系和數(shù)字元件的遺傳線路）和其他功能基因線路（具有特定生物功能的遺傳線路）。

與20世紀(jì)七八十年代遺傳工程的相關(guān)爭論非常類似，合成生物學(xué)一經(jīng)出現(xiàn)立刻引起了社會方方面面的廣泛關(guān)注，相應(yīng)的道德規(guī)范和防范措施已經(jīng)成為所有相關(guān)國際會議的主要議題之一。有關(guān)合成生物學(xué)的倫理爭議大多集中在兩種觀點上：一是合成生物學(xué)家人工制造自然界中沒有的生命，違背了上帝有關(guān)生命法則的旨意以及順應(yīng)自然發(fā)展規(guī)律的倫理；二是合成生物學(xué)家人工合成生命違背了尊重生命的倫理原則。

不管如何，隨著用于進(jìn)行合成生物學(xué)研究的各項技術(shù)，如遺傳工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和合成基因組學(xué)技術(shù)的日趨成熟，合成生物學(xué)的研究將取得更大的進(jìn)步，并在解決人類能源、環(huán)境、醫(yī)療、藥物生產(chǎn)等問題上發(fā)揮更大的作用。