厉害了，合成生物学
董杉是加拿大多伦多大学博士，专业领域原为材料科学。他藉由带队参与iGEM（国际基因工程机器大赛）开始接触到合成生物学，进而参与到合成生物学的研究与科普工作中来。
一个看似平常的周末，美国麻省理工学院媒体实验室主任伊藤穰一教授邀请了一些学生和朋友到家中做客。除了聊天、喝酒之外，他们还多了一个活动——入侵大肠杆菌的基因组。对，就在伊藤教授家的厨房里，包括他的学生朱莉·勒高特在内的一群没有系统接受过高等生物学教育的人，在“生物极客”贾斯汀·帕哈拉博士的带领下，用“简陋”的设备体验了一次听起来非常神奇的生物实验。这听起来是不是很酷？随着以合成生物学为代表的生物技术的爆发式增长，这样的事情其实离我们一点也不远。在吃惊之余你是否会好奇，什么是合成生物学？为什么它的发展会带来“生物极客”的普遍出现？好吧，那我们就一起来聊聊合成生物学。
到底什么是合成生物学？这个看似简单的问题其实却很难回答。一方面，与其他成熟学科相比，这个在本世纪初才诞生的生命科学的崭新分支，其理论体系远未完善，很多工作尚处于起步甚至萌芽状态，作出定义与结论似乎为时尚早。另一方面，合成生物学的研究范围又非常广泛，从传统代谢发酵到热门的人造生命，从生物材料制造到生物医药研发……不同领域的研究者往往见仁见智地从自己的角度出发，对合成生物学作出阐释。因而究竟该如何定义合成生物学，也存在着巨大的争议。曾有人调侃说，如果你向5个专家询问合成生物学的定义，那么最终你会获得6个答案——你自己会总结出一个新的定义。
不过，在合成生物学的一些基本要点上，大家的看法还是趋于统一的。從字面上来说，合成生物学就是要去研究如何“合成”生物，或者说如何“制造”生物。也就是说，与传统生物学通过解剖、解构生命体的方法，不断深入研究生命内在的构造、组成、运作方式等不同，合成生物学的研究方向是完全相反的。它在我们对生命密码——基因（遗传因子）的组成、结构及功能了解的基础上，从最基本的要素开始一步步建立生物零部件，再用这些生物零部件拼装成基因回路，使拥有这个基因回路的生命体按照我们设计的方式工作。
合成生物学中DNA的合成、组装和应用
摘要
近年来，以微芯片为基础的基因合成技术发生了令人振奋的新发展,基因合成技术具有显著增加产量和降低基因合成成本的潜力，连同更高效的酶促修复技术和基因组装技术，这些新技术正推动合成生物学走向更高水平。
1.基因合成(不确定的地方全部原文标黄)
传统的寡核苷酸合成是用微升体积的溶液在小柱上进行合成。化学物和溶剂过柱后，逐步诱导核苷酸单体添加，形成增长的寡核苷酸链。依据标准的亚磷酰胺化学法，每轮反应包括以下四个步骤：1).脱保护；2).偶联；3). 封闭；4).氧化。过去几十年，商业上主要用固相亚磷酰胺化学法合成DNA。但由于化学反应效率上的局限，合成的寡核苷酸长度大部分不能超过150-200个碱基。如果超过这一长度，每步化学反应的副反应和低效率都会显著影响到序列的完整和产物的产率。
传统上，以DNA聚合酶或连接酶为基础的装配方式的基因构建以柱合成的寡核苷酸为（Traditionally, column-synthesized oligos are
used as building blocks for gene construction using either DNA
polymerase based or DNA ligase based assembly methods.） 目前对基因装配技术有许多细节上的评价在文献里都能找到。能在一些综述里找到对当前基因装配技术更详细的评估。但是，由于柱基础的寡核苷酸合成花费高、生产量有限，这些都使大规模的基因合成和基因组装配在这个新的合成生物学时代遇到瓶颈。
微阵列芯片作为一个不昂贵的寡核苷酸高密度阵列近年来引起了广泛的关注。
在微阵列芯片上进行合成允许小型化和平行方式产生大量的独特寡核苷酸序列（Synthesis on microarrays allow large numbers of unique
济南大学研究生课程考查试卷
课程编号： QZ283001 课程名称： 信息与文献检索 学时 16 学分 1
学号： 20172120470 姓名 牛浩 学科、领域 生物工程
学生类别： 全日制专业学位 成绩： 任课教师（签名）
1、考核形式(采用大作业、论文、调研报告、实验报告等)：
课程论文
2、考查（内容、目的等）具体要求：
写一篇与所从事专业相关的综述性论文
字数在3000字左右
书写格式规范，论述清晰，层次分明
3、成绩评定说明（含平时成绩、考核成绩）：
平时成绩主要包括考勤和平时作业，考勤共计10分，平时作业共计20分，占总成绩的30%。
期末课程论文共计70分，占总成绩的70%。
总成绩为平时成绩与课程论文成绩的加和，即100分。
注意事项： 1、以本考查试卷作为封面与大作业、论文、调研报告等一起装订后交给任课老师。
2、学生类别：全日制学术型、全日制专业学位、在职同等学力、其他
3、左侧装订
合成生物学在生物燃料领域的研究
摘 要：本文简要介绍了合成生物学的概念，生物燃料的研究现状、研究前景以及未来可能会遇到的一些挑战。探讨了合成生物学在生物燃料研究中的应用进展包括提高生物质原料的转化特性、开发绿色高效生物催化剂、构建微生物细胞工厂以及设计合成多种生物燃料产品。最后对合成生物学在生物燃料领域的研究做出了展望。
关键词：合成生物学；生物燃料；研究现状；前景；挑战；应用进展
1 合成生物学概述
合成生物学 (synthetic biology) 是综合了科学与工程的一个崭新的生物学研究领域。它既是由分子生物学、基因组学、信息技术和工程学交叉融合而产生的一系列新的工具和方法，又通过按照人为需求 ( 科研和应用目标 )，人工合成有生命功能的生物分子 ( 元件、模块或器件 )、系统乃至细胞，并自系统生物学采用的“自上而下”全面整合分析的研究策略之后，为生物学研究提供了一种采用“自下而上”合成策略的正向工程学方法[1]。它不同于对天然基因克隆改造的基因工程和对代谢途径模拟加工的代谢工程，而是在以基因组解析和生物分子化学合成为核心的现代生物技术基础上，以系统生物学思想和知识为指导，综合生物化学、生物物理和生物信息技术与知识，建立基于基因和基因组、蛋白质和蛋白质组的基本要素 ( 模块 ) 及其组合的工程化的资源库和技术平台，旨在设计、改造、重建或制造生物分子、生物部件、生物系统、代谢途径与发育分化过程，以及具有生命活动能力的生物部件、体系以及人造细胞和生物个体。
合成生物学相关文献（免费共享）
摘要：通过将组成生物系统的各类单元模块化、标准化，合成生物学希望达成一种新的生物技术发展模式：即从主要开发里欧那个天然生物系统既有功能，变为用人工设计合成的生物系统来完成天然系统不能完成或者完成效率低的功能。合成生物学通过开展生物元件或者器件、生物途径等多个层次的工程化研究来实现上述目标。
综述:
1. Boyle PM,Silver PA.2009. Harnessing nature’s toolbox: regulatory elements for
synthetic biology. J R Soc Interface, doi；10.1098.rsif.f8.0521.focus
2. McArthur IV GH，Fong SS.2010. Toward engineering synthetic microbial
metabolism. J Biomed Biotechnol,doi:10.1155/2010/459760。
综述了元器件工程（components engineering）、和途径工程（pathway
engineering）的进展。
3. Andrianantoandro E,Basu S,Karig D,et al.2006.Synthetic biology:new engineering
rules for an emerging discipline. Mol Syst Biol,2:14-27。
合成生物学元器件工程：
利用不同调控机制的人工调控器件:
4. Boyle PM,Silver PA.2009. Harnessing nature’s toolbox: regulatory elements for
synthetic biology. J R Soc Interface, doi；10.1098.rsif.f8.0521.focus。
