引言：
0年5月，国家发改委发布《“十四五”生物经济发展规划》，提出“十四五”期间，要推动生物技术和信息技术融合，加快发展生物医药、生物育种、生物材料、生物能源等产业，做大做强生物经济。合成生物学以工程学思想高度整合了生物技术、基因工程、分子工程、系统生物学等多领域的技术和解决方案，已经催生了诸多的新业态和巨大的市场机会。
据麦肯锡预测，全球经济活动中60%的实物投入能够使用生物技术生产获得，其中1/为天然生物材料，/为可被替代的非生物材料；在00-年间，合成生物学将每年为全球带来-4万亿美元的直接经济效益。
合成生物学，这个尖端的复合学科，或将重塑这世界上大多数物质的生产方式，重塑经济与产业的运作形式，重塑人们的生活，并且带来极其可观的经济利益。合成生物学的产业应用正在逐步探索中，发酵工程、医疗健康、绿色能源、农业及食品等诸多领域，或可期待在不久的未来，迎来画龙点睛的一笔。
合成生物学如何改变世界
如果说人类发展的本质，就是对自然环境的利用和改造，那么生物资源可谓是自然环境中最大的主体，也是我们谋求未来发展的最大宝藏。远古时代，茹毛饮血以果腹，钻木取火以求生；而后万年，古代农业长足发展，发现中草药，使用抗生素，以转基因技术、太空辐射育种，石油、煤炭成为现代能源化工行业的基石……人类直接或间接地利用生物资源，然后对其进行不断地改造，使生物体更加符合人类的发展需要。
野生香蕉与野生玉米[1]
我们食用的水果和粮食，经过数千年的培育，其样貌早已距最初有了天翻地覆的变化。再比如青霉素，经过不断选育，其产量已较初期40单位/ml提高了倍，从价比黄金到广泛应用于临床。过往的生物体改造取得了巨大的成就，但这些改造往往是渐进的、孤立的，仅局限于增强生物产物，而欠缺于创造出具有全新功能的生物体。
合成生物学，或许是能够解决这个巨大痛点的最有效方式。合成生物学并不是某一种里程碑式的新技术，而是一个高度交叉融合的新领域，它综合了生物技术、基因工程、分子工程、系统生物学等多个领域的技术方法，并将工程学的标准化、去耦合和模块化的思想融入到生物改造中，在诸多领域中的现有技术上不断突破。
对合成生物学的常见误区是将其等同于生物合成或者说发酵工程。顾名思义，合成生物学即是合成出生物体，而生物合成，则是以生物体去合成其他物质，因而合成生物学更多是为生物合成或发酵工程提供定制化的生物体。合成生物学的目标是“定制”合成生物元器件、生物体、生物系统等目标产物，并且将其过程标准化。
合成生物的两种途径[]
总体来说，合成生物有两种途径，Top-Down（自上而下）和Bottom-Up（自下而上），前者向现有细胞中引入新功能，后者则是直接创建新的生物元器件，并通过搭建元器件形成更为复杂的生物系统，直至创造人工细胞和人工多细胞生命体。而合成过程的标准化，类似排列组合搭积木。将设计好的具有特定功能的生物元件，用工程学的的思路，辅以DNA合成、DNA组装、基因编辑等技术手段，共同完成一套生物体系的定制合成。
就合成的不同级别而言，合成生物学可以分为分子级别、亚细胞级别、细胞级别、组织乃至以上级别。分子级别的合成是改造一切生物体的基础，而细胞级别的合成，则是为目前在发酵（底盘细胞改造）、医学（各类免疫细胞疗法、溶瘤病毒）等各个领域的应用直接提供材料。
在分子级别的层面，应用最为广泛的方法是通过生化手段合成寡核苷酸、肽段、甚至全基因。在亚细胞层面上，主要开展的是关于人造细胞器的研究，比如人工合成叶绿体、线粒体、染色体，以实现特定功能。目前最受