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合成生物学

生命科学 2005年第5期17卷 384-386页

作者：林其谁中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所分子生物学国家重点实验室上海200031

近年来用化学合成的手段合成生物物质的研究进展很快。有感染活力的小儿麻痹症病毒RNA 与φX-174噬菌体基因先后合成成功。估计2006年可能会有能合成1百万bp DNA的仪器问世。此外, 目前已能向蛋白质中引入80种非常见氨基酸,从而使蛋白... 详细信息

近年来用化学合成的手段合成生物物质的研究进展很快。有感染活力的小儿麻痹症病毒RNA 与φX-174噬菌体基因先后合成成功。估计2006年可能会有能合成1百万bp DNA的仪器问世。此外, 目前已能向蛋白质中引入80种非常见氨基酸,从而使蛋白质获得新的性质。化学合成的进展使合成与改造生命成为现实,这对研究生物学基本规律有很大的意义,但这也是一把“双刃剑”,带来伦理与反恐的问题及对可能的潜在威胁的担忧。2004年6月在美国麻省理工学院举行了第一届合成生物学国际会议。2005年8月在美国旧金山举行的合成生物学会议,讨论了生物合成这个领域对药物发展、细胞重编程、生物机器人等方面的潜在意义。

关键词： DNA合成合成生物学病毒基因

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合成生物学

科学世界 2023年第1期 84-93页

作者：岛田祥辅葛若昀(翻译) 王凯文(翻译) 不详

跨越演化壁垒创造新生物,未来即将到来合成生物学是近年来备受关注的学科。该学科旨在创造出由研究人员自主设计,拥有独特身体功能与结构的生物。人们期待合成生物学能够帮助我们进一步探索生命的结构实现医疗技术的创新与物质生产的进... 详细信息

跨越演化壁垒创造新生物,未来即将到来合成生物学是近年来备受关注的学科。该学科旨在创造出由研究人员自主设计,拥有独特身体功能与结构的生物。人们期待合成生物学能够帮助我们进一步探索生命的结构实现医疗技术的创新与物质生产的进步。但与此同时,这些新技术也可能会被用于制造生化武器等消极方面。总之,合成生物学是与我们的生活息息相关的重要学科。今天就让我们一起来认识这门学科,了解合成生物学的最新进展。

关键词：合成生物学生化武器自主设计探索生命功能与结构消极方面学科最新进展

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合成生物学

生物产业技术 2015年第6期 11-11,13-15页

作者：谭天伟北京化工大学

2010年5月20日，美国科学家克雷格·文特尔在《科学》上公布了创造出历史上首个“人造单细胞生物”的消息。之后国内外掀起一片讨论的热潮，以这项成果为代表的合成生物学也受到了前所未有的关注。为报道生物领域这一前沿学科和热点话... 详细信息

2010年5月20日，美国科学家克雷格·文特尔在《科学》上公布了创造出历史上首个“人造单细胞生物”的消息。之后国内外掀起一片讨论的热潮，以这项成果为代表的合成生物学也受到了前所未有的关注。为报道生物领域这一前沿学科和热点话题，把合成生物学介绍给业界广大读者，《生物产业技术》近几年刊发了4期合成生物学专刊，报道和介绍了合成生物学最新进展，

关键词：合成生物学发展趋势制造产业单细胞生物美国科学家《科学》生物领域产业技术

基于合成生物学微生物底盘细胞构建与优化的研究进展

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食品工业科技 2025年第1期46卷 394-402页

作者：孙天丽黄明珠刘斌陈雪岚江西师范大学生命科学学院江西南昌330022 国家淡水鱼加工技术研发专业中心江西南昌330022

微生物菌株的改造优化是现代工业生物技术的核心,其中工业微生物底盘细胞的构建已成为合成生物学的研究热点之一。基于合成生物学“设计-构建-测试-学习”策略,对微生物底盘细胞理想设计和改造是优良细胞工厂构建的重要手段,本文对合成... 详细信息

微生物菌株的改造优化是现代工业生物技术的核心,其中工业微生物底盘细胞的构建已成为合成生物学的研究热点之一。基于合成生物学“设计-构建-测试-学习”策略,对微生物底盘细胞理想设计和改造是优良细胞工厂构建的重要手段,本文对合成生物学和微生物底盘细胞的改造优化策略进行了相关概述,同时总结了基于合成生物学各工业微生物底盘细胞的构建及应用,最后对在构建底盘细胞时所遇到的障碍及未来的前景进行了展望,以推动具有优良性状的微生物细胞工厂的构建。

关键词：合成生物学底盘细胞基因组精简工业微生物微生物细胞工厂

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从制造到智造:维生素B12与合成生物学的不解之缘

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科学通报 2025年第1期 44-59页

作者：康倩吕荣玉张大伟中国科学院天津工业生物技术研究所中国科学院天津工业生物技术研究所低碳合成工程生物学重点实验室天津科技大学生物工程学院

合成生物学以生命科学为基础,辅以工程化思维,融合了物理学、化学、计算机科学等学科知识,旨在改造、设计、构建新型的生物体系.维生素B12作为横跨医学、化学和生物学三学科的“明星小分子”,近百年来一直备受研究人员的重视,其生物制... 详细信息

合成生物学以生命科学为基础,辅以工程化思维,融合了物理学、化学、计算机科学等学科知识,旨在改造、设计、构建新型的生物体系.维生素B12作为横跨医学、化学和生物学三学科的“明星小分子”,近百年来一直备受研究人员的重视,其生物制造在合成生物学发展的推动下不断创新.本文探讨了自1926年维生素B12小分子被发现至今的重要研究成果和内容,其中囊括在早期医学、化学研究时期,维生素B12相关研究的重要诺奖级成果;天然合成维生素B12菌株挖掘、催化途径解析及遗传工具开发;人工重组合成维生素B12菌株和体系的构建及优化等重要内容.聚焦近30年来,合成生物学系统研究方法的提出和推进对维生素B12生物制造有显著促进作用.这些进展推动了维生素B12从简单的天然菌种“制造”过程走向更具设计性、智能化的人工菌种与人工体系的“智造”过程转变.此外,维生素B12复杂的天然合成途径成为经典的研究范本,为合成生物学发展提供了优秀的经典案例,与合成生物学的发展结下“不解之缘”.

关键词：合成生物学维生素B12 生物制造细胞工厂无细胞合成

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合成生物学优化微生物碳代谢过程中的碳保存与碳固定

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科学通报 2023年第19期68卷 2446-2456页

作者：高华潇王倩祁庆生山东大学国家糖工程技术研究中心微生物技术国家重点实验室青岛266237

随着化石资源的过度开发和利用,由CO_(2)过度排放引起的全球变暖已经引起全世界的高度关注,亟待找到可持续的替代解决方案.利用微生物作为细胞工厂,对天然碳代谢途径进行改造以实现更大程度的碳保留及利用天然碳固定途径和人工固碳途径... 详细信息

随着化石资源的过度开发和利用,由CO_(2)过度排放引起的全球变暖已经引起全世界的高度关注,亟待找到可持续的替代解决方案.利用微生物作为细胞工厂,对天然碳代谢途径进行改造以实现更大程度的碳保留及利用天然碳固定途径和人工固碳途径,将碳源转化为可利用碳物质,是减少碳排放、缓解温室效应的有效途径.本文以微生物系统在其代谢过程中优化碳保存及碳固定的能力为主要标准,主要总结了近年来人工碳保留途径和人工固碳途径设计合成方面取得的进展,并进行了比较分析,讨论了以微生物作为细胞工厂实现绿色低碳可持续生产的价值.随着合成生物学的不断发展,越来越多的二氧化碳固定机制将被挖掘和开发,用于重构微生物代谢,实现高效的生物制造,开启工业脱碳的正循环.

关键词：碳保存人工固碳合成生物学二氧化碳生物基产品

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合成生物学方法改造电活性生物膜研究进展

化工学报 2020年第9期71卷 3950-3962页

作者：徐静由紫暄张君奇陈正吴德光李锋宋浩天津大学化工学院天津300072 天津大学合成生物学前沿科学中心和系统生物工程教育部重点实验室天津300072 天津大学化工协同创新中心合成生物学研究平台天津300072 天津大学青岛海洋工程研究院山东青岛266000 茅台学院贵州仁怀564501

电活性生物膜是由电能细胞分泌的胞外多糖、蛋白、胞外DNA(extracellular DNA,eDNA)、菌毛等成分聚集,与细胞本身相互交联形成的导电多聚体。以多菌群落形态展现,在微生物燃料电池、微生物电合成、高值化学品生产、重金属污染处理、医... 详细信息

电活性生物膜是由电能细胞分泌的胞外多糖、蛋白、胞外DNA(extracellular DNA,eDNA)、菌毛等成分聚集,与细胞本身相互交联形成的导电多聚体。以多菌群落形态展现,在微生物燃料电池、微生物电合成、高值化学品生产、重金属污染处理、医疗等领域中具有至关重要的作用,是微生物电催化系统研究的核心之一。但自然状态下的电活性生物膜因厚度、结构稳定性、生物量等因素的限制,严重制约了电子传递效率。综述了近五年利用合成生物学改造电活性生物膜的研究进展,系统探讨了工程生物膜的构建、结构成分、导电性能以及应用,为将来进一步实现高效电催化奠定基础。

关键词：电活性微生物生物膜合成生物学生物催化胞外电子传递微生物电催化

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合成生物学在农残检测领域的应用

化工学报 2021年第5期72卷 2413-2425页

作者：毛金竹肖淑玲杨智淳王孝宇张诗陈俊宏谢佶晟陈福德黄子诺冯天宇张瑷珲方柏山厦门大学遗传工程机器设计创新实践平台福建厦门361005 厦门大学化学化工学院福建厦门361005 厦门大学药学院福建厦门361005 厦门大学材料学院福建厦门361005 厦门大学公共卫生学院福建厦门361005 厦门市合成生物技术重点实验室福建厦门361005 福建省化学生物学重点实验室福建厦门361005

近年来,合成生物学在多个领域崭露头角,在农残检测中也发挥着越来越重要的作用。基于合成生物学模块化和工程化指导思想,各种基因部件的多样化组合为农残检测提供更多方案。简便、耐用、低成本、原位检测等特点也使其较传统检测手段具... 详细信息

近年来,合成生物学在多个领域崭露头角,在农残检测中也发挥着越来越重要的作用。基于合成生物学模块化和工程化指导思想,各种基因部件的多样化组合为农残检测提供更多方案。简便、耐用、低成本、原位检测等特点也使其较传统检测手段具有更强的竞争力。但与此同时,合成生物学在农残检测中的应用也受到复杂检测环境和生物安全性等问题的影响。结合目前合成生物学在有机氯、有机磷、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药检测中的应用与创新实例,归纳合成生物学在农残检测中应用的原理,分析并探讨合成生物学技术未来在农残检测中的发展潜力与应用前景。

关键词：合成生物学农残检测生物反应器酶生物技术

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合成生物学及其在生物技术中的应用进展

生物化学与生物物理进展 2012年第2期39卷 105-118页

作者：吕静孙洪磊何皓傅鹏程中国石油大学(北京)化工学院重质油国家重点实验室新能源研究中心北京102249 中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院北京100195

合成生物学是一门21世纪生物学的新兴学科,它着眼生物科学与工程科学的结合,把生物系统当作工程系统"从下往上"进行处理,由"单元"(unit)到"部件"(device)再到"系统"(system)来设计,修改和组装细胞构件及生物系统.合成生物学是分子和细... 详细信息

合成生物学是一门21世纪生物学的新兴学科,它着眼生物科学与工程科学的结合,把生物系统当作工程系统"从下往上"进行处理,由"单元"(unit)到"部件"(device)再到"系统"(system)来设计,修改和组装细胞构件及生物系统.合成生物学是分子和细胞生物学、进化系统学、生物化学、信息学、数学、计算机和工程等多学科交叉的产物.目前研究应用包括两个主要方面:一是通过对现有的、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,使该系统增添新的功能.二是通过设计和构建新的生物零件、组件和系统,创造自然界中尚不存在的人工生命系统.合成生物学作为一门建立在基因组方法之上的学科,主要强调对创造人工生命形态的计算生物学与实验生物学的协同整合.必须强调的是,用来构建生命系统新结构、产生新功能所使用的组件单元既可以是基因、核酸等生物组件,也可以是化学的、机械的和物理的元件.本文跟踪合成生物学研究及应用,对其在DNA水平编程、分子修饰、代谢途径、调控网络和工业生物技术等方面的进展进行综述.

关键词：合成生物学系统生物学蓝藻底盘生物燃料