2023年第4卷第1期|www.synbioj.comSyntheticBiologyJournal2023，4（1）：1-4挑战造物主：合成生物学使能工具史硕博1，2，张翀3，4，成喜雨5，邢新会3，4，6（1北京化工大学北京软物质科学与工程高精尖创新中心，北京100029；2北京化工大学秦皇岛环渤海生物产业研究院，河北秦皇岛066000；3清华大学化学工程系，北京100084；4清华大学合成与系统生物学中心，北京100084；5北京交通大学物理科学与工程学院生命科学与生物工程研究院，北京100044；6清华大学深圳国际研究生院生物医药与健康工程研究院，广东深圳518055）中图分类号：Q81文献标志码：A合成生物学以工程化理念，对生物体进行有目标的设计、改造乃至重新合成［1］。早在1957年，弗朗西斯⋅克里克提出的生物体“中心法则”已指出细胞的几乎所有代谢、感知、生长等活动都由基因决定，揭示了造物主的“密码本”［2］。随后，DNA测序技术［3］和DNA重组技术［4］等工具的建立揭示了人类改写生物体“密码本”的可能性，并在20世纪80年代提出了基于基因重组的合成生物学概念［5］。目前飞速发展的合成生物学往往需要对大量基因进行操纵，针对单个或几个基因的传统DNA重组技术已不能满足其要求，急需满足其设计能力的强大使能工具。合成生物学使能工具注重于方法的开发和改进，包括RNA干扰、噬菌体展示技术、酶的定向进化、基因组编辑工具在内的核心使能工具已对人类产生变革性的影响，并分别获得2006年、2018年和2020年诺贝尔奖［6］。这些强大的使能工具推动了合成生物学快速发展，使得我们能够高效编辑生物体的遗传系统，以实现对生物体的基因、回路、途径、网络等元件或系统进行“重编程”。合成生物学家还可以设计非天然存在的新生物成分、新生物系统，对使能工具提出了更多的要求，未来可以结合生物、化学、材料等更多的学科开发和设计更高效、更多种类的合成生物学使能工具或建立多种工具集成的合成生物学工具平台［7-8］。国内外对于合成生物学使能工具的支持力度也在不断加大。早在2010年10月，国务院即发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，并将合成生物学及其关键技术上升至国家战略方向；2021年发布的中华人民共和国“十四五”规划和2035年远景目标纲要，进一步将基因与生物技术（合成生物等）列为重点突破的七大科技前沿领域之一。科技部、农村农业部、工业与信息部等部门和广东、上海、天津等地方政府不断贯彻和强化国务院相关精神，陆续出台具体政策支持合成生物学技...
