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進行有目標的設計、改造或從頭創建的新興學科。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，這些系統具有新的功能或被優化以解決各種問題，如食品短缺、能源危機、環境污染和醫療健康等。
二、合成生物學的分類
合成生物學傳統上分為兩類：
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造新的生物系統，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。
三、合成生物學的特點
1、創新性：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，使得生物系統的設計和構建可以像工程項目一樣進行規劃、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勢，解決復雜的生物學問題。
四、合成生物學的產業構成
合成生物產業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：開發面向不同行業領域的垂直產品或服務，是產業鏈上的核心盈利環節。這些產品或服務涵蓋了醫藥、農業、能源、環保、新材料等多個領域，具有廣闊的市場前景。
在產業競爭格局方面，目前合成生物學領域的公司主要分為平臺型商業模式和產品型商業模式兩類。平臺型企業主要提供生物體設計與軟件開發等平臺化的集成系統，而產品型企業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理解的深入，合成生物學有望在更多領域發揮重要作用，為人類社會的可持續發展做出更大的貢獻。
綜上所述，合成生物學是一門具有創新性、工程化和多學科交叉特點的新興學科，其產業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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