摘要：合成生物学是一门以工程学思想为指导，对天然生物系统进行重新设计与改造，并设计与构建新的标准化的生物元件、组件与系统的新兴学科。它是生物化学、分子与细胞生物学、系统生物学等与工程学、数学、计算机科学等相融合的交叉学科，并在医药、能源、环境等领域取得了令人瞩目的成果。介绍合成生物学的定义、相关概念、学科特点与现阶段研究内容，并综述最新研究进展，如基因调控开关、基因计数器、生物逻辑门元件、生物计算、人造生物图案、可擦写数据寄存器、电生物反应器“合成”生物燃料等开创性的研究成果，并展望合成生物学的巨大发展前景。
关键词：合成生物学；生物积块；基因线路；逻辑门；电生物反应器
年J.CraigVenter团队创造了人类历史上第一个人造细胞Synthia(Gibsonetal.)，在科学界引起了巨大反响，从而使“合成生物学”(syntheticbiology)进入了大众的视野。合成生物学是近年兴起的，综合了分子与细胞生物学、生物化学、生物信息学、系统生物学等，并与工程学、数学、计算机科学等交叉的一门新兴学科，是基因工程和代谢工程的“升级”版本，具有巨大的发展潜力，并已在生物医药、生物能源、环境治理、生物计算及相关基础研究领域取得了令人瞩目的成果。年美国MIT出版的《技术评论》一书把合成生物学选为将改变世界的十大技术之一。年，《自然》杂志盘点当年12件重大科学事件，合成生物学排在第4位；在当年12月《科学》杂志评出的十大科学突破中，合成生物学排在第2位。
1.合成生物学的研究内容
合成生物学是以工程学思想为指导，对天然生物系统进行重新设计与改造，同时设计并合成新的生物元件(element)、组件(device)和系统(system)的崭新学科。目前研究应用包括两个主要方面：一是“自上而下”的方法，通过对现有的、天然存在的生物系统进行重新设计和改造，修改已存在的生物系统，使之增添新的功能；二是“自下而上”的方法，通过设计和构建新的生物元件、组件和系统，创造自然界中尚不存在的人工生命系统。
由于合成生物学多学科交叉及多领域应用的特性，目前没有一个公认的标准定义，我们采用“合成生物学组织”网站(
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