合成生物学_蛋白组学

当前，合成生物这一前沿科技领域的巨星正悄然渗透至我们的日常生活。它不仅高效环保，还担当着绿色使命的重任。你们听说过使用由合成生物制成的纤维材料制作我们日常穿的衣服和可降解塑料吗？更有甚者，未来的食物乃至建筑的构建材料都能依靠合成生物得以实现。

那么，合成生物究竟是做什么的呢？

初次接触合成生物这个词，或许你会想象，是否能够将不同动物的基因像拼图一样拼接起来，创造出一种融合了蝴蝶翅膀、狮子身体、鱼鳃甚至是恐龙尾巴的超级生物。

实际上，合成生物远非如此简单。它是科学家们利用特殊方法使生物基因发生改变，从而创造出对人类有益的新生物。这项技术为解决许多现实生活中的问题提供了可能。

众所周知，生命的基石是遗传物质DNA。数据显示，人与香蕉的基因相似度高达60%，而不同人种之间的基因相似度更是接近99.9%。你知道DNA是由什么组成的吗？它就是由ATCG四个碱基构成的基本单位。

这四个碱基就像构建生命的积木，通过不同的排列组合塑造了地球上所有生物的基因。无论是单细胞生物如细菌、病毒、单细胞藻类，还是更复杂的生物体，它们的基因都由这四个碱基构成。通过重新排列这些碱基，我们可以改变生物体的细胞行为，赋予它们全新的能力。

简单来说，“读”是指读取生命的遗传信息。正如我们所知，基因是由ATCG四个碱基排列而成。利用具有不同发射波长的荧光染料，可以将这四个碱基染成四种不同的颜色。通过仪器记录下不同波长的信号，计算机便能录入这组基因ATCG的排列顺序。

而“写”则是指基因合成技术，它允许我们在计算机中设计和优化基因，最后使用化学合成的方法将设计的基因片段组装成完整的基因。这种方法不仅能“写”出自然界已有的基因片段，更能创造出全新的基因片段。

当我们提及合成生物时，常会说到“细胞工厂”。那么，什么是细胞工厂呢？它其实是一个形象的比喻。细胞工厂利用单细胞生物制造我们所需的产品。这些生物通过摄取“食物”如葡萄糖、蛋白胨等在适宜的温度和酸碱环境中生产各种有用的物质。例如链球菌吃食后可以生产透明质酸；链霉菌吃食后可以生产青霉素等。过去我们依赖从动植物中提取原料；现在通过发酵技术，细胞工厂能更高效地生产这些物质，不仅节省了成本还加速了生产速度并提升了便利性。