合成生物学是一门新兴的自然学科，以现代化生物学和系统科学为基础，融合了工程学思想及多学科理论基础。合成生物学遵循设计、构建、调试及优化的工程学循环模式，以“自下而上”的全新理念，实现对生物技术的全面革新。其应用范围涉及诸多关乎国计民生的领域，如医药、食品、化学品、能源、农业等，有助于传统生产模式、农业生产、能源结构、环境保护和军事力量等的变革与发展。近年来，全球各级政府、企业、研究机构等都加大对合成生物学的支持与资助力度，同时也对可能引发的社会问题进行了相应的监管与预防。这场合成生物学的浪潮正以高歌猛进之势席卷全球，必然对人类社会的发展带来革命性的变化。
下面我们来简要认识一下合成生物学：
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What
合成生物学是对生物体进行有目的的设计、改造乃至重新合成
· 合成生物学这一名词最早出现于上世纪70年代；2000年，斯坦福有机化学和化学生物学教授Eric Kool重新定义了“合成生物学”，是基于系统生物学的遗传工程，标志着这一现代学科正式出现
· 合成生物学在工程学思想指导下按照特定目标理性设计、改造乃至从头重新合成生物体系用以解决人类食品缺乏、能源紧缺、环境污染、医疗健康等各方面的问题是生物学、生物信息学、计算机科学、化学、材料学等多学科交叉融合的学科
[ 核心本质 ] 让细胞为人类工作，生产特定的物质
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Development
合成生物学的出现是多学科交叉融合的必然结果
· 合成生物学源于基因组学的发展，同时融合了分子和细胞生物学、进化系统学、生物化学、信息学、数学、计算机和工程学。21世纪以来，基因线路的工程化开发，开启了合成生物学的“会聚”（Convergence）发展历程
· 合成生物学是一门交叉学科，将生物系统定向改造成高效细胞系统，然后规模化生产、加工
2022年合成生物学进入第三个“十年”的发展阶段
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Tools
合成生物学区别于其他传统生命科学的核心是其“工程学本质”
分为两个涵义:
· 对自然界中不存在的生物原件或者生物系统的设计和组装
· 对于现有生物系统的重新设计或者建造
依托“设计-构建-测试-学习”(DBTL)的循环研发模式和相关工具
[ 其核心内容 ] 生物元件、基因线路。基因组工程、代谢工程
从“格物致知”到“建物致用”--合成生物学实现了对细胞的定向干预
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Future
会聚理念和多元资助[科技|资本|政策]，促进合成生物学快速发展
· 生物合成学源于基因组学的发展，经过数十年的技术进步及创新，基础理论正处于转化阶段，涉及生物医药、化工材料、军事等多个领域
· 根据CB Insights分析数据显示，全球合成生物学市场规模2019年为53亿美元，预计到2024年将达189亿美元，年复合增长率为28.8%。其中：1）医疗健康领域市场规模最大，预计将由2017年17亿美元增长至2024年50亿美元，年复合增长率为18.9%；2）食品和饮料、农业领域增长速度最快，2019年-2024年年复合增长率预计分别为64.6%和64.2%。
· 据McKinsey统计，生物制造的产品可以覆盖 70% 化学制造的产品，并在继续拓展边界
· 中国从“十三五”开始，合成生物学被列为战略前瞻性重大科学问题和前沿共性生物技术，出台了一系列政策支持合成生物学的发展。另外，在专利授权方面，2021年相关发明专利达108件，同比增长61.2%
· 近年来重要政策助推合成生物学
[ 合成生物学全行业全景 ]
百花齐放，百家争鸣
Summary
合成生物学即bottom-up的原则和工程学的理念借鉴
极端一点的例子-合成生物，也即从0到1：从生命原点开始设计一个全新的生命；
贴近生活的例子-生物(定向)合成，比如人为干预(手段)微生物定向合成某一物质(结果)；比如定向发酵技术，比如重组蛋白技术，比如改性酶催化技术……
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