札記·合成生物學 專欄開篇

個人簡介：南開大學伯苓學院、生命科學學院2013級本科生。南開大學2016年iGEM團隊隊長。現為中國科學院大學UCAS iGEM團隊Advisor。 中國科學院微生物研究所博士在讀，主攻合成生物學研究方向。

一、 為什麼要開設這個專欄

原因很簡單，我希望通過這個專欄提高自己的寫作能力，增加自己對合成生物學的認識和思考，同時也希望通過這個專欄和各位生物專業的同行交流學習，一起提高。

其實內心還是很惶恐的，為什麼呢？在合成生物學這個領域有很多非常優秀的青年學者，但我相對來說還是一個「小學生」，還處於一個基礎的學習階段。但是正是由於這種所謂的「Peer Pressure」，我更加希望通過自己的努力不斷進步，爭取向這些優秀的人看齊，在合成生物學這個領域做了一點點貢獻。

二、合成生物學的簡要介紹

合成生物學是什麼呢？簡要來說，合成生物學將生物學和工程學的特點結合起來，通過將工程學原理引入合成生物學中，使得生物學家可以設計並創造出新的生物分子、調控網路和代謝通路等來改造和重編程生命體。

合成生物學最直接的任務可簡單的理解為創造新的事物。這與發現和理解生物現象的基礎科學是完全不同的。

What I cannot create, I do not understand. ——Richard Feynman

當我在做一些公開的展示或者演講的時候，很多其他專業的生物同學就會問我，合成生物學和生物技術或者生物工程有什麼區別嗎？代謝工程屬於合成生物學嗎？相信很多人都有這個疑問，畢竟這些學科的內容都很相似。然而是什麼將合成生物學與其他學科如生物技術、系統生物學甚至是代謝工程區分開來的呢？

對於我來說，我認為在差別很大的學科，我們可以很容易通過他們的研究方法來做出判斷。代謝工程可以被定義為通過生物化學、數學和化學手段在細胞中優化代謝通路以產生人類需要的化學物質的研究領域。生物技術是指的廣義上用於生物研究的方法的集合如Crispr/Cas9基因編輯技術。相比於實驗室的實驗過程，系統生物學則更傾向於在大數據的組織關係中對生物進行研究。

對於十分相近的研究領域，往往能夠區分彼此學科的並不是實驗方法，而是這些領域的原則、理念甚至是哲學層次的目標差異。和代謝工程、系統生物學和生物技術類似，合成生物學運用了廣泛的實驗技術，包括生物信息學、數學建模、化學、計算科學、化學工程和生命科學領域所有的實踐理論和方法。然而，合成生物學哲學層次的目標是證明我們可以通過工程化的手段和研究方法來從分子層面更好的理解和探索生命。從這一個層次，我們可以更好的將合成生物學與傳統的生物學科區分出來。

也許我的理解也是片面的。相信隨著積累的知識和見識越來越多，我可以更好的去認識和了解合成生物學。

專欄開篇對合成生物學的介紹比較簡短，希望以後通過更多的文章和各位分享合成生物學領域的知識和進展，讓大家更多的了解合成生物學。

三、 專欄的計劃和安排

我希望能夠做到一個月1-2次更新，積少成多，最好博士畢業時可以出一個合集，哈哈。

剛開始階段還應該是以翻譯和總結合成生物學領域或相關領域的優秀文章和成果為主。

可能還有一些書籍的總結和思考，最近打算的重讀的書籍有George Church的《Regenesis: How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves》, Kevin Kelly的《Out of Control》，Craig Venter的《Life at the Speed of Light: From the Double Helix to the Dawn of Digital Life》。

隨著知識積累的越來越多，希望以後可以在文章中加入越來越多個人的見識和思考。

也希望大家多多提出批評和建議，謝謝~

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孟凡康

2017年10月19日於中國科學院大學雁棲湖校區

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