合成生物学

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合成生物学英语:Synthetic Biology)是将生物科学应用到日常生活中的一种崭新方式。英国伦敦的皇家科学院(Royal Society)认为,合成生物学结合了其他领域的知识与工具,涉及的领域包括系统生物学基因工程、机械工程、机电工程、信息论、物理学、纳米技术及电脑模拟等等。

目前,合成生物学已在多个行业落实应用,例如农业、能源、制造业及医学等等。

目录

历史

合成生物学家试图创造出一种以脱氧核糖核酸编写的语言。为了达此目的,需要设计脱氧核糖核酸片段,而这些脱氧核糖核酸片段已经获得标准化处理,能与其他片段轻易连结。每个片段代表着个别指示,而将它们组合起来,便成为一个程式,能够指示细胞进行一系列的工作。这个过程类似编写电脑程式又或是制造机器人,不同之处是其制成品是具有生命及繁殖力的活细胞。

合成生物学能够迅速发展成为一门学科,有赖脱氧核糖核酸编码能力的急速提升。凭著近年在化学合成及分子生物学的发展成果,终能将整个基因组直接从它们的去氧核糖核酸建构基(A、T、G及Cs)合成。这种技术在成本、准确程度及反应时间等各方面,一直得到迅速改善。在可见将来,即使要从零开始来创造基因组,亦会变得轻而易举。

合成生物学与基因工程学之分别

合成生物学是以过去三十年来研制而成的工具为发展基础。基因工程学则专门运用分子生物学来制造脱氧核糖核酸(例如复制及聚合酶链式反应),并以自动定序形式来读取脱氧核糖核酸。合成生物学增添了脱氧核糖核酸自动合成、标准设定、抽象概念应用以及人工设计组合等功能,大大简化整个设计程序。

现今的应用范围

生物能源

进行细胞工程,将糖、淀粉质纤维素农业废物)及二氧化碳中的碳,转化为具效益的产物,包括交通工具所需燃料。利用可再生原料进行碳中和化合作用,有助减少温室气体的排放。

绿色制造

传统塑胶及纺织制造业牵涉的制作过程,往往需用上高温和有害溶剂,更会产生污染物。就上述步骤进行细胞工程将可以引伸出一系列程序,其中一些更可以在室温的环境下进行,最后不会产生有害的副产品。

农业

现时,合成生物学获应用于植物工程学,将有助科学家设计一系列能带来更丰硕收成、具抗病能力,及能抵抗极端或恶劣环境的农作植物品种。

制药业

可重新改造细菌酵母,达致低成本制药的目的,例如采用经基因重组的细菌生产抗疟疾及降胆固醇药物。上述过程将有效大幅降低生产成本,从而将药物推广于发展中国家的庞大市场。

医疗

重整人类细胞,与人体组织及器官作更佳结合;而细菌及人类免疫细胞则可获转用于发展多项针对不健全细胞及组织的疗法,有助对抗癌病及一些遗传病

参见

外部链接

多媒体视频

参考来源

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