自动化合成生物技术与工程化设施平台

• 作者: 唐婷 付立豪 郭二鹏 张振坤 王子宁 马辰飞 张智彧 张建志 黄建东 司同
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 合成生物学 自动化 高通量 生物铸造厂 云端实验室 DNA组装
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 评述
• 页码范围: 300-309
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2020-0498

摘要

合成生物学采用工程化设计理念,对生物体进行有目标的设计、改造,甚至从头合成具有特定功能的"人造生命",用于探索生命活动规律和进行生物技术创新.由于生命系统高度复杂,人工设计的合成生命体很难完全按照预期工作,往往需要长时间的反复调谐.目前,"试错"过程主要依靠研究者手动完成,存在通量低、重复性差、迭代慢等局限.针对这一难题,自动化合成生物技术通过低成本、多循环地完成海量工程试错性实验,提高研究通量和效率,大幅增加实验设计的复杂度和系统性,从而快速实现特定功能,揭示人工生命体的设计原理.近年来,在合成生物学"设计-构建-测试-学习"的各个研究环节,自动化技术正在以前所未有的速度加速发展.与此对应,在全球范围内已建成或在建多个大型工程化平台,用于支撑相关研究和应用.本文旨在对自动合成生物技术的关键要素进行总结,并对合成生物研究基础设施的发展情况和未来方向进行讨论.