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过去17年里，科学家和工程师们开发了可编程的功能性活细胞合成基因电路。类似无数电子产品的集成电路，人工基因电路也能生成自定义动态、再接内生网络、感知环境刺激、生产有价值的生物分子。 合成生物学在医学和生物技术领域的应用前景非常广泛，例如狙击超级病菌、生产高级生物原料、制造先进功能性材料等等。 但是，伊利诺伊大学香槟分校的生物工程副教授Ting Lu认为：“如今大多数电路的构建方式仍是笨拙的体力劳动，很大程度上依赖于设计者的直觉，往往效率不高。随着电路复杂性的逐渐提升，缺乏预测指南是限制合成生物学发展的一大挑战。” 研究人员认为“定量建模”可以解决这一挑战。Lu指出，典型的模型通常把基因电路视为不与宿主发生互作的孤立实体，只关注电路内部的生物化学进程。 “一个电路单独来看虽然极具价值，但以目前的建模范式无法对其进行定量，甚至无法定性，”他说。“越来越多证据表明，电路和生物宿主关联密切，它们之间的耦合作用对电路行为影响显......阅读全文
近日，有一则新闻《新的“阿里巴巴”将诞生？孙正义再次重金剑指全新领域－合成生物学”》，报道了日本软银（SoftBank）向一家名不见经转的初创公司Zymergen投资总计1.3亿美元，吸引孙正义投资的技术优势之一是该公司的合成生物学平台。 那究竟合成生物学是什么？“基因电路”作为其中重要一环，
5月20日，美国科学家克雷格·文特尔在《科学》上公布了历史上首个“人造单细胞生物”的诞生，这是地球上第一个由人类创造并能自我复制的新物种。文特尔的这一“爆炸新闻”，立即给公众带来了惊叹和恐慌。像克隆技术最初的发展一样，合成生物学也迅速成为国内外媒体和公众关注的焦点。 中国科学家
导语：“像组装电路一样组装生命”，只是合成生物学研究思路的形象比喻。有人预言合成生物学将带来人类历史上的第三次工业革命。 最近，很多媒体报道了美国生物学家克雷格·文特尔的研究成果：在实验室中重塑“丝状支原体丝状亚种”的DNA，并将其植入去除了遗传物质的山羊支原体体内，创造出历史上首个
从进化的角度讲，酵母与制作止痛剂可谓风马牛不相及。但是通过对这种微生物的基因重新进行编辑，美国斯坦福大学科学家Christina Smolke使其精确地拥有了这一功能，Smolke团队用糖作为一种原料，将酵母转变成了一个“生物工厂”，生产出了有效的止痛剂氢可酮。 这是合成生物学的有名案例之一。
人类是否能够扮演上帝的角色创造生命?在科学家眼中，细胞就是一套积木，将基因“积木”和蛋白质“积木”重新洗牌组合，也许就能创造出生命体——具有新功能的新型细胞，比如能够产生新型材料的细胞或是能够清理原油泄漏污染的细菌。 组装生命 在波士顿海洋工业园区——拥有40年历史的加州的“硅谷”—
如果有一天，自然界中的各种生物可以直接用来充当生产产品的机器或者车间，那么，工业生产或许会发生翻天覆地的变化。 现如今，这一完美的构想正在逐步落地。 自从生物产业被列为国家战略性新兴产业加以培育后，生物制造业也加快了取代化工产业的步伐。而合成生物学由于能够通过人工设计和构建自然界中不
在过去二十年里，合成生物学家已经开发出复杂的基因电路来控制单个细胞的活动，但随着时间的推移，这种系统不可避免地会由于导致失控突变的进化选择压力而失去功能。 现有解决方法包括将重组元件整合到宿主基因组中和使用质粒稳定元件，合成“杀伤开关”或合成氨基酸。虽然稳定元素可以延长作用时间，但是进化将不可
近年来，生命科学的蓬勃发展，使得人类不仅能够更好地“认识生命”，甚至开始“设计生命”，充当新时代的“造物主”；在“上帝已死”的时代，人类自身开始扮演起近乎“上帝”的角色。 2010年，基因科学家温特尔带领他的团队在实验室合成了第一个人工合成细胞，命名为“辛西娅”，并称它是第一种“以计算器为父母
分析测试百科网讯 2019年4月23日，中国化学会第22届全国色谱学术报告会及仪器展览会圆满落下帷幕（相关报道：第22届全国色谱会在沪召开 5位专家获中国色谱贡献奖）。闭幕式前，中科院大连化学物理研究所张玉奎院士、中科院生物物理所张先恩研究员、清华大学张新荣教授、中科院大连化学物理研究所关亚风研
他们创建了一个启动子库，其中富含许多模块，每种模块可以对一种或多种化学输入做出特殊反应，通过自定义动态区间设计，实现内部代谢通量微调控制，甚至能构建出“无渗漏”启动子操纵基因电路。 “益生菌在很多方面影响人类健康，许多合成生物学家都在研究可用于疾病诊断或治疗的工程益生菌，让微生物在人体内生产药
近日，英国投资650万英镑刺激合成生物学发展，致力于鼓励企业开拓合成生物学新的产业应用。 合成生物学是生物科学在本世纪出现不久的一个分支学科，近年来合成生物物质的研究进展很快。与传统生物学通过解剖生命体以研究其内在构造的办法不同，合成生物学的研究方向完全是相反的，它是从最基本的要素开始
在典型的实验室条件下，大肠杆菌菌株JF1看起来彼此没有什么区别——都表现为琥珀色琼脂板上的少量黄色菌落。但若将菌落置于红光、绿光或蓝光波段中，它们的细胞则会将培养皿中的化学物质转变为色素，这种模式与它们接触的光的颜色相匹配，会产生一种温和而模糊的图像，让人们想起上世纪70年代的宝丽来胶片。
合成和编辑DNA技术的进步已经使得成本下降，同时带来更高的精确性，帮助生物学家从零开始或重新设计微生物基因组。 扫描电子显微镜下的人类染色体。图片来源：科学图片图书馆 在典型的实验室条件下，大肠杆菌菌株JF1看起来彼此没有什么区别——都表现为琥珀色琼脂板上的少量黄色菌落。但若将菌落置于红
为了展示合成生物学的力量，研究人员将一种原始的彩色视觉设计到细菌当中，并让这些微生物画出了它们“看到”的景象。 转基因大肠杆菌能够感知到红色、绿色和蓝色（RGB）的光线，并且它们通过产生与各种颜色相应的色素加以响应。将光线投射到装有这些细菌的培养皿上会使它们生成有颜色的“照片”，尽管这些照片的
据物理学家组织网报道，受模拟电路的启发，麻省理工学院的工程师以一种非常新颖的方式，利用三个或更少的遗传“部件”，将细菌细胞转变成计算器，可进行对数、除法及取平方根等计算。该成果发表在近期的《自然》杂志网络版上。 数字电路一般赋值为0和1，两个符号之间不存在第三种符号，这对于执行逻辑功能，如
波士顿大学（BU）的Ahmad "Mo" Khalil、莱斯大学的Caleb Bashor和麻省理工学院、哈佛大学、Broad研究所和布兰迪斯大学的同事们利用一种称为协同装配（cooperative assembly）的生化过程，设计出既能解码频率相关信号又能进行动态信号过滤
与基因工程把一个物种的基因延续、改变并转移至另一物种的做法不同，合成生物学旨在建立人工生物系统，让它们在细胞里像电路一样运行，获得生产药物或其它有用分子的新功能。然而，由于细胞里的基因电路远比生活中的电路复杂，尤其是各种遗传信息之间的相关干扰，使其难以实现更复杂的功能。 美国麻省理工学院近
与基因工程把一个物种的基因延续、改变并转移至另一物种的做法不同，合成生物学旨在建立人工生物系统，让它们在细胞里像电路一样运行，获得生产药物或其它有用分子的新功能。然而，由于细胞里的基因电路远比生活中的电路复杂，尤其是各种遗传信息之间的相关干扰，使其难以实现更复杂的功能。 美国麻省理工学院近日
活细胞内的精细分子网络使得它们能够感知和处理来自环境的许多信号，以执行所需的细胞功能。合成生物学家已能够重建和模拟这种细胞信号处理的更简单形式。但是，如今，在一项新的研究中，来自美国莱斯大学、波士顿大学、布兰迪斯大学、麻省理工学院、哈佛大学和布罗德研究所的研究人员发现一种由自组装分子和预测建模驱
合成生物学使得研究人员能够编程细胞执行一些新功能，如响应一种特殊的化学物质发出荧光，或是响应疾病标记物生成药物。现在麻省理工学院（MIT）的工程师们朝着设计出复杂得多的回路迈进了一步，编程细胞记住并对一系列的事件做出了响应。这项研究发布在7月22日的《科学》（Science）杂志上。 麻省理工
我们曾经想过拥有一个比天生器官更勤力工作的“超级器官”吗?比如“超级肝脏”等。插入人体干细胞内的合成DNA电路或许很快能让我们以前所未有的精度和速度打造出一个新器官。 这一合成电路可以在计算机上设计并使用从网上订购的零件组装而成。科学家们表示，这一技术能让我们方便快捷地制造出供移植的身体器
我们曾经想过拥有一个比天生器官更勤力工作的“超级器官”吗?比如“超级肝脏”等。插入人体干细胞内的合成DNA电路或许很快能让我们以前所未有的精度和速度打造出一个新器官。 这一合成电路可以在计算机上设计并使用从网上订购的零件组装而成。科学家们表示，这一技术能让我们方便快捷地制造出供移植的身体器
在2018年及并不遥远的未来，新一代精细化操控生物学现象的变革性工具，将开拓生物科技新领域、新空间、新疆域，其引领新一轮生物科技革命乃至更广泛范围科技革命的前景日渐明朗。 2017年，生命科学延续近年来的高速发展态势，科技政策和科研成果亮点纷呈，在引领未来经济社会发展中扮演着越来越重要的角色。
据《自然》网站近日报道，美国麻省理工大学(MIT)科学家开发出一套简单的基因模块，能对输入信号起反应，在活细胞中执行逻辑命令，就像计算机中所用的布尔逻辑门。研究人员指出，利用这些“基因线路”能追查一个细胞在何时到达其生命关键时刻，拨动基因开关改变细胞命运。相关论文发表在《自然·生物技术》杂志上。
据《自然》网站近日报道，美国麻省理工大学(MIT)科学家开发出一套简单的基因模块，能对输入信号起反应，在活细胞中执行逻辑命令，就像计算机中所用的布尔逻辑门。研究人员指出，利用这些“基因线路”能追查一个细胞在何时到达其生命关键时刻，拨动基因开关改变细胞命运。相关论文发表在《自然・生物技术》杂志上。
在一项新的研究中，来自瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员将两个基于CRISPR-Cas9的核心处理器整合到人体细胞中，这代表了在构建强大的生物计算机方面迈出了重要的一步。相关研究结果发表在2019年4月9日的PNAS期刊上，论文标题为“A CRISPR/Cas9-based central pro
微生物无处不在，为了适应环境，微生物进化出了感知各种环境因子的遗传元件。其中，別构转录因子（allosteric transcription factor，aTF）集小分子效应物结合结构域与DNA结合结构域于一身，能够通过结合效应物触发别构效应进而精准地调控靶基因的转录，已经在合成生物学遗传电
Sigilon Therapeutics是一家总部位于美国马萨诸塞州剑桥市的创新细胞疗法公司，致力于开发用具备生物相容性的材料封装的细胞疗法(encapsulated cell therapy)。 近日，该公司宣布，美国食品和药物管理局（FDA）已授予SIG-001孤儿药资格（Orphan D
中国科学院微生物研究所微生物资源前期开发国家重点实验室微生物生理代谢研究组首次发现原核生物別构转录因子（allosteric transcription factor，aTF）在体外能够结合缺刻的DNA结合序列，并利用这一发现建立全新的小分子检测方法平台。相关工作以长文（Research Art
可应用于环境感应器或药物输送系统 美国加州大学圣迭戈分校的杰夫·海斯第及其同事在最近出版的《自然》杂志上发表研究报告指出，他们通过合并群体效应制成了新型细菌振荡器。不过，该振动器不是典型的时钟，它既没有石英机芯，也没有旋转的秒针，它的“心脏”是一群经基因工程改造的菌群。 群体效应是一