工程學內涵

合成生物學內涵的核心，是它的“會聚特性”。合成生物學會聚了科學研究帶來的“發現能力”，工程學理念帶來的“建造能力”以及顛覆性技術帶來的“發明能力”，從而全面提升社會的“創新能力”。合成生物學的工程學內涵就是，在人工設計的指導下，采用正向工程學“自下而上”的原理，對生物元件進行標準化的表征，建立通用型的模塊，在簡約的“細胞”或“系統”底盤上，通過學習、抽象和設計，構建人工生物系統并實現其運行的定量可控。

生物技術內涵

合成生物學是在分子水平上對生命系統的重新設計和改造，線路工程、基因組工程、細胞代謝工程等是其核心的技術與工程展現。因此，在一定意義上，可以認為合成生物學也就是生物技術在基因組和系統生物學時代的延伸。當然，這種延伸有質的飛躍。一方面，合成生物學將原有的生物技術上升到系統化和標準化的高度，有可能把生物技術推向平臺化的工程生物學層次。另一方面，在全基因組和系統生物學基礎上創建新生命體系的工程化生物技術，不僅能完成傳統生物技術難以勝任的任務，還將在學科交叉和技術整合的基礎上，孕育技術創新的飛躍。這就是合成生物學的生物技術內涵。

科學內涵

合成生物學從其發端到現在的實踐乃至將來的發展，還有另一層重要的內涵，就是與“自上而下”的系統生物學相輔相成，從“合成”的理念和策略出發，突破生命科學傳統研究從整體到局部的“還原論”策略，通過“從創造到理解”的方式，開啟理解生命本質的新途徑，建立生命科學研究的新范式。這就是合成生物學的科學內涵。

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