合成生物学—前景和启示

-----Synthetic Biology : Prospects and Implications

作者： Roger E. Hamilton and Laura M. Morales

出版： Nova Science Publishers Inc.

索书号： Q25/S993/2012/Y

藏书地点：武大外教中心

合成生物学是生物科学在二十一世纪刚刚出现的一个分支学科，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一步步建立零部件。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作法不同，合成生物学的目的在于建立人工生物系统，让它们像电路一样运行。21世纪被广泛誉为生物学的世纪。基本理解基础上实现了上世纪下半年,革命性的进步将改善我们生活的许多方面,从清洁能源和有针对性的,更安全的药物新产业。著名的新兴技术之一是“合成生物学”,旨在标准化工程技术应用于生物学,从而创建生物或生物系统与小说或专门的函数来解决无数的需求。这本书探讨了总统委员会生物伦理学研究回顾发展的合成生物学领域研究和确定适当的伦理边界公共利益最大化和最小化风险。

合成生物学,最初由Hobom B.于1980年提出来表述基因重组技术，随着分子系统生物学的发展，2000年E. Kool在美国化学年会上重新提出来，2003年国际上定义为基于系统生物学的遗传工程和工程方法的人工生物系统研究，从基因片段、DNA分子、基因调控网络与信号传导路径到细胞的人工设计与合成，类似于现代集成型建筑工程，将工程学原理与方法应用于遗传工程与细胞工程等生物技术领域，合成生物学、计算生物学与化学生物学一同构成系统生物技术的方法基础。

合成生物学是指人们将“基因”连接成网络，让细胞来完成设计人员设想的各种任务。例如把网络同简单的细胞相结合，可提高生物传感性，帮助检查人员确定地雷或生物武器的位置。再如向网络加入人体细胞，可以制成用于器官移植的完整器官。让·维斯是麻省理工学院计算机工程师，早在他读研究生时就迷上了生物学，并开始为细胞“编程”，现在已成为合成生物学的领军人物。维斯的导师、计算机工程师和生物学家汤姆·奈特表示，他们希望研制出一组生物组件，可以十分容易地组装成不同的“产品”。研制不同的基因线路———即特别设计的、相互影响的基因。波士顿大学生物医学工程师科林斯已研制出一种“套环开关”，

所选择的细胞功能可随意开关。加州大学生物学和物理学教授埃罗维茨等人研究出另外一种线路：当某种特殊蛋白质含量发生变化时，细胞能在发光状态和非发光状态之间转换，起到有机振荡器的作用，打开了利用生物分子进行计算的大门。维斯和加州理工学院化学工程师阿诺尔一起，采用“定向进化”的方法，精细调整研制线路，将基因网络插入细胞内，有选择性地促进细胞生长。维斯目前正在研究另外一群称为“规则系统”的基因，他希望细菌能估计刺激物的距离，并根据距离的改变做出反应。该项研究可用来探测地雷位置：当它们靠近地雷时细菌发绿光；远离地雷时则发红光。维斯另一项大胆的计划是为成年干细胞编程，以促进某些干细胞分裂成骨细胞、肌肉细胞或软骨细胞等，让细胞去修补受损的心脏或生产出合成膝关节。尽管该工作尚处初级阶段，但却是生物学调控领域中重要的进展。

《合成生物学—前景和启示》一书于2012年由Nova Science Publishers出版，作者Roger E. Hamilton 和 Laura M. Morales。本书的主要内容分成两个部分，第一部分包括第一章和第二章，前两章提出合成生物学的概念以及合成生物学所引发的生物安全问题。本书的第二部分包括剩下的五个章节，这五个章节分别是不同的生物学部门和医学部门以及相关大学针对基因组合成发展影响发表的声明。

《合成生物学—前景和启示》一书不同与其他相应的介绍专业知识的书籍，这本书侧重点事讲述基因组合成生物学的影响，以及针对这些影响各个部门作出的评估以及声明。因此这本书适合一些关注生物安全的人员阅读。

本书目录：

前言

第一章新指示：合成生物学和新技术产生的伦理准则

第二章合成生物学所引发的生物安全担心问题

第三章关于基因组合成发展的影响及J.Craig Venter等部门声明

第四章关于基因组合成发展的影响及Dr.Jay Keasling，加利福尼亚大学声明

第五章关于基因组合成发展的影响及斯坦福大学声明

第六章关于基因组合成发展的影响及Gregory E.Kaebnick声明

第七章关于基因组合成发展的影响及疾病健康中心声明

索引

（武汉大学生命科学学院研究生张英）