美国合成生物学主要讲什么内容?合成生物学可以改变病毒、细菌、酵母、植物或动物的遗传物质，赋予它们有用的新特性。例如，整合蜘蛛 DNA 可使蚕生产出超强、超轻的丝。这项技术可以帮助应对医学、农业、制造业和环境等领域的挑战。本期"科技聚焦"介绍了合成生物学的一些优势和面临的挑战。例如，合成生物学可以用来设计活细胞，从体内治疗疾病，但也可以用来制造生物武器。

一、为何这很重要。

合成生物学可以修改或创建生物体，以应对医学、农业、制造业和环境等领域的挑战。这项技术已经在商业产品中得到应用，生物技术和计算方面的最新进展扩大了其潜在的益处。但它也可能引发安全、国家安全和伦理方面的担忧。

二、技术是什么

什么是合成生物学?合成生物学是一门涉及工程化生物体(如病毒、细菌、酵母、植物或动物)的基因物质，赋予其新特性的多学科生物技术领域。它有潜力在作物、药物、材料强度和更高效的工业过程方面引入有益的变化。科学家们还在探讨使用合成生物学来解决环境挑战，通过工程化生物体利用二氧化碳，生产用于车辆的生物燃料，并将甲烷转化为可生物降解的塑料。

三、它是如何工作的?

合成生物学将工程原理与现有的生物技术技巧相结合，如DNA测序和基因组编辑，以修改或创建新的生物体。科学家们使用DNA测序来读取存储在DNA中的生物信息。随着这项技术变得更加准确、更快和更便宜，科学家们正在建立DNA序列数据库，以帮助他们识别特定DNA片段的生物功能。在这方面取得的进展，以及人工智能等计算工具的进步，支持快速和迭代的设计和测试周期，以替代耗时的实验。例如，合成生物学家可以使用机器学习更好地预测他们对生物体所做改变的效果。-旦获得关于DNA功能的信息，合成生物学家可以使用基因组编辑工具(如CRISPR)在生物体内编辑或创建所需的基因物质。与较早的方法(如通过多代选择性繁殖)相比，科学家们可以更迅速地进行这些基因变化。此外，合成生物学家能够重新调整生物体，使其具有它们在自然界中目前不具备的用途。例如，科学家正在工程化蚕蛹，使其产生蜘蛛丝而不是传统的丝绸。

四、它有多成熟?

根据市场研究，合成生物学市场从2021年的约100亿美元可能增长到2030年的370亿至1000亿美元2019年，科学家们首次创建了一个完全由人造DNA组成的活体生物体，这是一个重要的里程碑。2021年，科学家们创建了能够实现“活体治疗”的合成生物体，其中工程化的人类或微生物细胞在患者体内直接治疗或治愈疾病，然后在预定时间内降解。

跨多个行业的研究人员已经利用合成生物学创造和商业化产品。例如，该技术目前用于工程化可用于可持续面料的蛋白质。此外，在一些市场上，通过使用工程细胞生产的奶酪、细胞培养肉和植物基肉类替代品也已经上市。在医学领域，研究人员已经工程化人类免疫细胞，使其能够识别并杀死癌细胞。合成生物学还帮助实现了基于SARS-CoV-2基因组序列的一些COVID-19疫苗的快速设计和生产

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